炭黑含量測試儀通過高溫灼燒法精準測定聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚合物中炭黑的填充比例(通常為2%-3%用于抗紫外線)。炭黑含量直接影響材料的耐候性、力學性能與導電性,其測量精度關乎產品壽命與安全。
炭黑含量測試儀通過熱重分析原理,將樣品在惰性與氧化氣氛中分步處理,科學分離并量化炭黑成分。其可靠性能,源于多個核心部件的精密協同。

1、高溫爐體
采用管式電阻爐或馬弗爐結構,最高溫度可達950℃-1000℃,溫場均勻性±5℃。爐膛材質為耐高溫陶瓷纖維,保溫性能優異,節能高效。爐管多為石英玻璃或高純氧化鋁,耐腐蝕、不污染樣品,確保測試純凈。
2、氣路控制系統
決定測試過程的關鍵。系統配備:
雙路氣體:高純氮氣(≥99.999%)用于熱解階段,在惰性環境中使聚合物基體熱解為揮發性氣體,僅保留炭黑;高純氧氣(或空氣)用于燃燒階段,使炭黑氧化為CO2排出。
電磁閥與流量計:自動切換氮氣與氧氣,精確控制氣體流量(通常1-2L/min),確保氣氛轉換迅速、穩定。
氣體凈化裝置:內置干燥管與過濾器,去除水分與雜質,防止干擾。
3、天平與稱量系統
內置高精度電子分析天平(精度0.01mg-0.1mg),實時監測樣品質量變化。樣品置于耐高溫陶瓷坩堝(如氧化鋁舟)中,通過自動升降機構或手動推入爐內中心恒溫區。部分機型實現全自動進樣與稱量,減少人為誤差。
4、溫控與程序系統
微處理器控制整個測試流程,可編程設定多段升溫程序:
預熱段:室溫升至150℃,去除水分;
熱解段:在氮氣氛圍下升至550℃-600℃,保持20-30分鐘,使塑料基體分解;
切換與燃燒段:通入氧氣,升溫至650℃-850℃,保持15-20分鐘,使炭黑燃燒。
系統自動記錄各階段質量損失,最終計算炭黑殘留率。
5、數據處理與顯示單元
配備LCD或觸摸屏,實時顯示:
當前溫度、氣體狀態、樣品質量曲線;
熱解失重、燃燒失重、炭黑含量(%);
測試時間與歷史數據。
支持數據存儲、打印與USB導出,便于質量追溯。
6、安全防護裝置
超溫保護:獨立溫控器在溫度失控時切斷電源;
氣體壓力監測:缺氣或壓力不足時報警;
過流保護:防止電路故障;
通風設計:爐體帶排氣口,連接排風系統,排出熱解氣體與燃燒產物,保障實驗室安全。