主题：热分析技术相关基础(补充了几点)！！

一体化温度变送器
  一体化温度变送器一般由测温探头（热电偶或热电阻传感器）和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内，从而形成一体化的变送器。一体化温度变送器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。
热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后，再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿，经V/I转换电路后输出一个与被测温
度成线性关系的4～20mA的恒流信号。
    热电偶温度变送器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后，再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差，最后放大转换为4～20mA电流输出信号。为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故，变送器中还设有断电保护电路。当热电偶断丝或接解不良时，变送器会输出最大值（28mA）以使仪表切断电源。
一体化温度变送器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。
    一体化温度变送器的输出为统一的4～20mA信号；可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。也可用户要求做成防爆型或防火型测量仪表.

不可逆过程热力学简介
    经典热力学是由宏观现象所归纳出来的两个定律为基础而扩展出来的，有高度的可靠性和普适性，但它也有一定的局限性。它的局限性来源于它考虑问题的方法和研究方法。近代一些科学领域的研究方法，通常是把研究对象越分越细，而热力学的方法则与此相反，它采取宏观的综合办法。它研究大量粒子（或称之为基本结构单元）所组合成的体系的宏观行为，而不管它们的结构或服从于什么力学规律（是经典力学还是量子力学）。它的结论不适用于少数粒子所构成的体系，也不包含时间变量，它所处理的对象是平衡体系或从一个平衡态过渡到另一个平衡态的过程，而且限制在体系与环境之间不发生物质交换的封闭体系（对于多相体系，相与相之间可以有物质的交流，但整个体系仍然是封闭的）。这些都构成了经典热力学的特点，同时也反映出它的局限性。经典热力学认为；体系总是自发的趋向于平衡，趋向于无序，但是实际上趋向平衡、趋向无序并不是自然界的普遍规律，可以举很多例子来说明。
    人类（或其它一些动物）摄取氨基酸并在体内合成蛋白质。已知氨基酸大约有二十个品种，一个蛋白质分子可以包含成千上万个氨基酸。从二十种氨基酸中挑选成千上万个氨基酸（当然可以重复挑选）组成一个大分子，则有很多种排列方式，每一种排列方式的机会是均等的。要形成一种特殊排列方式的蛋白质分子的概率是很小很小的。例如要构成合100个氨基酸的蛋白质，就大约有 10130种不同的排列方式。假定蛋白质分子每秒可变换其氨基酸的排列方式100万次，则要形成一种特定排列方式的蛋白质就需要等待10124秒，而地球的年龄根据近代地质学家的推测到现在不过是1017秒。所以从经典热力学的理论看，从众多无序的氨基酸形成非常有序的蛋白质是不可能的。可是这一合成过程的确时时刻刻在进行着。

又例如许多树叶、花朵、动物的皮毛乃至蝴蝶翅膀上的花纹都呈现出美丽的颜色和规则的图案。生物有序不仅表现在空间的特点上，也表现在时间的特点上。例如生物钟就是由于生物化学反应随时间而有规则的周期性振荡的结果。周期交替，显然是一种有序现象。以后人们又发现不仅生物体系，对于无生物体系也有许多自发形成的宏观有序的现象。例如水蒸气凝结成排列非常有序的雪花；天空中的云有时呈现出鱼鳞状或条状的有序排列；木星的大气层中有大规模的涡旋状有序结构；有些有颜色变化的化学反应，它可以在两种不同的颜色之间作周期性的振荡（化学振荡）；甚至整个社会作为一个“体系”，也是趋向于更加有序，更加有组织。凡此种种都无法用经典的热力学来解释，它必须跳出经典热力学的框框，用新的理论来说明它。
    从热力学的观点就有序无序而论，可以把体系分为两类：一类不需要和外界环境进行物质和能量的交换，即在孤立的条件下和在平衡的条件下得以维持其结构。例如晶体中出现的那种有序。另一类体系只有通过和外界环境进行物质和能量的交换，在非平衡条件下才得以维持并呈现出宏观范围的时空有序。生物体中的有序就是属于第二类。经典热力学只能对第一类体系做出解释和预言，但无法对第二类体系给予说明。因此必须从封闭体系推广到敞开体系。热力学的这种推广，形成了一门新的学科——不可逆过程热力学。对非平衡态和不可逆过程作定量的描述，就是不可逆过程热力学（或非平衡态热力学）的内容和任务。
    不可逆过程热力学已经在一些领域中得到了应用，如扩散、热传导、热电效应、化学反应和电极过程等。特别是生物体系的应用更大。作平衡志热力学的发展，取决于非平衡态统计力学的发展。后者是当前理论物理学的前沿学科之一。不可逆过程热力学虽然在理论系统上还不够完善和成熟，但有广阔的前景。在历史的发展进程中，昂萨格（L．Onsager，1903～1976，美国人）和普里高京（I．Prigogine，1917～，比利时人）作出了重要贡献。不可逆过程热力学还吸收了其它唯象规律作为自己的理论基础。主要是；线性规律、嫡产生表达式、吉布斯公式和昂萨格倒易关系等。这些问题已超出了本课程范围。在本课程内只能对不可逆过程热力学作极简要的介绍。

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热喷涂介绍
1. 前言
热喷涂技术起始于本世纪初。起初，只是将熔化的金属用压缩空气形成液流，喷到被涂敷的基体表面上，形成一层膜状组织。其喷涂温度、熔滴对基体表面的冲击速度及形成涂层的材料的性能构成了喷涂技术的核心。热喷涂技术的整个发展，基本上是沿着这三支主导线向前推进的。温度和速度取决于不同的热源和设备结构。从某种意义上说，温度越高、速度越快，越有利于形成优异的涂层，这就导致了温度和速度两种要素在整个技术发展过程中的竞争与协调的局面。繁多的喷涂材料的可选择性，是热喷涂指数的另一种优势，它可以使不同设备的工作面被“点铁成金、戴盔穿甲”。正是这三种要素，使热喷涂成为真正具有叠加效果的独特技术，它可以设计出所需的各种各样性能的表面，获得从一般机械维修，直到航天和生物工程等高技术领域广泛的应用。不久前，在日本神户举行的第十四届国际热喷涂会议上，将汽车、冶金和能源等工业领域作为热喷涂技术深化应用与重点开发的三大主题，表明这项技术在扩充应用中的新动向。
2. 基本概念
2．1 定义
热喷涂是这样原一系列过程：以某种形式的热源将喷涂材料加热，受热的材料形成熔融或半熔融状态的微粒，这些微粒以一定的速度冲击并沉积在基体表面上，形成具有一定特性的喷涂层。
2．2 喷涂材料
喷涂材料有粉、线、带和棒等不同形态，它们的成分是金属、合金、陶瓷、金属陶瓷及塑料等。粉末材料居重要地位，种类逾百种。线材与带材多为金属或合金（复合线材尚含有陶瓷或塑料）；棒材只有十几种，多为氧化物陶瓷。
2．3 喷涂方法
以提供热源的不同，可分为燃烧法及电热法。前者包括燃烧火焰喷涂、爆炸喷涂及高速火焰喷涂(HVOF);后者包括电弧喷涂及等离子喷涂（又分常压等离子喷涂与水稳等离子喷涂）。 喷涂工艺对涂层产生重要影响的是喷涂湿度（严格地说，是熔滴冲击基体表面时的温度）和熔滴冲击表面的速度。
2．4 涂层的形成及其评价
喷涂材料经过具有某种热源形式的喷涂设备喷射之后，在到达被喷涂的基体表面之前，其飞行时间只有几千分之一秒或更少。在如此之短的时间内，它被加热、熔化或半熔化，形成细小而分散的熔滴，冲向基体表面，被击成扁平的叠状小片，先前生成的扁片又被后来者所覆盖，很快就形成由很多扁平罗叠而成的覆盖层，即为喷涂层。热源湿度越高，熔滴冲击速度越大，形成的涂层越致密。涂层性能与诸多因素有关。

3. 涂层功能
当某一个工程问题提出后，首先应明确接受施工的工件被喷涂的部位（通常是设备或设施的工作表面）处于什么样的工况条件，而涂层功能则是确定喷涂工艺及材料的主要依据，同时还要考虑在经济上是否允许。
3．1 涂层的多样性
涂层的多样性源于喷涂材料的多种选择、工艺参数的可控及喷涂方法的可变。喷涂粉末材质逾百种，线材和棒材也有数十种，不同的喷涂方法和工艺参数的变化，能使同一材质形成不尽相同的涂层。如此，这些变数的组合就可得到一组“菜单式”的涂层系列，当你需要具有某种特性的涂层时，只需从中择取即是。
3．2 涂层类别
喷涂材料喷涂而成的涂层依据它们的万分可以分为10个系列；（1）铁、镍和钴基涂层；（2）自熔合金涂层；（3）有色金属涂层；（4）氧化物陶瓷涂层；（5）碳化钨涂层；(6)碳化铬和其他碳化物涂层；（7）难熔金属涂层；（8）氧化物陶瓷涂层；（9）塑料基涂层；（10）金属陶瓷涂层。
3．3 涂层功能
依据美国F. N. LONGO 对热喷涂涂层的分类方法，涂层按功能可分为：
1） 耐磨损涂层。包括抗粘着磨损、表面疲劳磨损涂层和耐冲蚀涂层。其中有些情况还有抗低温（<538C）磨损和抗高温（538～843C）磨损涂层之分。
2） 耐热抗氧化涂层。该种涂层包括高温过程（其中有氧化气氛、腐蚀性气体、高于843℃的冲蚀及热障）和熔融金属过程（其中有熔融锌、熔融铝、熔融铁和钢、熔融铜）所应用的涂层。
3） 抗大气和浸渍腐蚀涂层。大气腐蚀包括工业气氛、盐性气氛、田野气氛等造成的腐蚀；浸渍腐蚀包括饮用淡水、非饮用淡水、热淡水、盐水、化学和食品加工等造成的腐蚀。
4） 电导和电阻涂层。该种涂层用于电导、电阻和屏蔽。
5） 恢复尺寸涂层。该种涂层用于铁基（可切削与可磨削的碳钢和耐蚀钢）和有色金属（镍、钴、铜、铝、钛及他们的合金）制品。
6） 机械部件间隙控制涂层。该种涂层可磨。
7） 耐化学腐蚀涂层。化学腐蚀包括各种酸、碱、盐，各种无机物和各种有机化学介质的腐蚀。

什么是热喷涂涂层？
最简单的阐述便是，热喷涂涂层包括涂层材料可以是单一金属材料，但更多情况下是可以在热喷涂过程中形成特殊物理性能的合金。总而言之，热喷涂涂层将大大增加工件的工作性能及使用寿命。给现有的工件以增值的效益。
涂层的材料的选择可以是无穷尽的，既可以使金属、塑料，也可以是几种材料的混合体以达到一系列的规定的物理参数。而不同的喷涂材料也可以选用相应的喷涂工艺进行作业。
目前，热喷涂已广泛应用于各种工业领域，以延长产品寿命，增强性能，降低生产及维修成本。
热喷涂工艺也许是保护工件机体表面不受磨损基腐蚀的最佳选择。其它的主要应用包括恢复尺寸，保持精密间隔，改变热电系数等。北京廊桥技贸有限责任公司，作为国内热喷涂行业的先驱，将向您提供优良、可靠的热喷涂技术服务和产品。 热喷涂的应用实例
以下具体实例，北京廊桥技贸有限责任公司均可提供详细作业参数及资料。
1．增强表面硬度，提高使用寿命，降低维修成本：
可能产生磨损的工作条件包括微振、滑动、冲击、擦伤、侵蚀等。康磨损涂层应该时间应得，而且具有耐热及耐化学腐蚀的性能。
应用实例: 混凝土搅拌机的螺旋输送机在工作时承受着混凝土输送所导致的持续的、强力的、恶劣的磨损。廊桥公司采用热喷涂技术制成的耐磨涂层，大大提高了机器作业表面的耐磨性，延长了使用寿命。
应用实例：生产铁罐所用的巨型光面的压辊，再采用了热喷涂涂层技术后，使用寿命比Chrome plate 还要长。
应用实例: 轮船发动机活塞环上的chrome plate 在工作温度达到了400℃后很容易被磨损掉。采用热喷涂处理活塞环的工作表面，使其能够抵抗高温条件下的磨损。
应用实例: 廊桥公司所设计的涂层还可应用于纺织机械中高速运转的引线导轨，使提高对软磨损的抵抗性，并保证机器不损伤纺线。
应用实例: 在航天航空领域，热喷涂涂层可以抵御空气的冲击、侵蚀对发动机叶片带来的不利影响。并时采用钛作为发动机叶片成为可能。压缩机密封环也通常采用了热喷涂处理。

2．恢复尺寸
2. 热喷涂是恢复尺寸的一种经济有效的方法。无论是工作磨损还是加工超差造成的工件尺寸不合要求，利用热喷涂均能提供新表面，这种方法既没有焊接的变形，也不象特殊的电镀工艺那样昂贵。同时，新表面由耐磨损或抗蚀性料构成，或者与工件的构成料相同。
应用实例: 水电站的轮机叶片长期受高落差并含有腐蚀性物质水流的强力冲蚀，其厚度明显变薄。廊桥公司所研制的涂层不但可以恢复叶片厚度，还将使其更加耐冲击和腐蚀。
应用实例: 复印机的墨粉滚筒在长期反复实用下被磨薄，导致复印效果变黑或出现黑线。通常的维修方法是换整个滚筒，原部件则被遗弃。廊桥公司可采用热喷涂工艺在原滚筒上喷一层合金，不但恢复了原滚筒的直径，还使修复后的滚筒更耐磨，使用寿命更长，而维修成本只相当于换新部件的五分之一。
应用实例: 飞机的轮机的气垫在连续工作状态下损耗很快，特殊的热喷涂涂层可以提高该部件的尺寸和工作寿命。
应用实例: 火车头的曲轴。
应用实例: 印刷机上的油墨滚筒。
3．抗高温氧化：
应用实例: 喷气式发动机燃烧室内需喷上特殊的涂层，以抵抗运行过程中的高温氧化。
应用实例: 工厂、轮船的烟囱上喷上防高温氧化的涂层后，使用寿命提高了五倍。
应用实例: 汽车密封阀。
应用实例: 汽轮机的叶片
4．热障涂层：
应用实例: 一般用于柴油发动机的活塞、气体透平机燃烧室、阀门及火焰稳定器。经热喷涂处理后抵挡工作环境中的高温高压，将基体的工作温度降至10℃-65℃。
应用实例: 生产钢材设备中的传递压辊和送氧吹管。
5. 耐气蚀涂层：
应用实例: 钻井平台上的柱塞泵
应用实例: 炼钢炉
应用实例: 喷涂金属涂层对结构钢提供抗蚀防护现已普遍应用，范围包括建筑、桥梁、铁塔、无线电、广播及电视、结构钢架、雷达天线、过街天桥、铁路高价线支柱、电力线铁塔等。
应用实例: 为了对付盐类气氛的侵蚀，从五十年代开始，就已经对海面的井口装置进行了喷涂。这项技术已用于锥形冷却塔，油类和丙烷气贮槽的外部保护。
6．抗化学腐蚀
应用实例: 对液体货运车内部采用热喷涂，可保证液体货品的纯净，游客防止铁类杂志的污染。对铁路车辆喷涂锌，能有效防腐，不必运行期间再进行油漆作业。
应用实例: 廊桥公司的热喷涂涂层还可用于保护淡水管道，水塔内部和水利系统的闸门。这些设施在喷涂后可使用十年不必维修。
热喷涂在海上工程方面也得到广泛应用。对船身、甲板、驳船的混凝土部分、大平体穿、拖船等，热喷涂都取得了良好的长效保护。（美国海军做了大量工作，一直在与船舶的腐蚀做斗争。他们已经制定了一种综合性的热喷涂工艺实施计划.)

电热干燥箱和红外干燥箱
　  电热干燥箱通常称之为烘箱或干燥箱，是利用电热丝隔层加热通过空气对流使物体干燥的设备。实验室用的电热干燥箱适用于在高于室温5℃至最高达300℃范围内恒温烘烤，干燥试样、试剂、器皿、沉淀等物料及测定水分等。而红外干燥箱则是利用加热元件所产生的红外线透入被加热物体内部，因此加热速度快、能耗少、加热质量高。
1 电热干燥箱
    电热干燥箱的型号很多，生产厂家为突出其某一附加功能，常常标以不同的名称，如市场上常见的电热干燥箱有：电热恒温干燥箱、电热鼓风干燥箱、电热恒温鼓风干燥箱、电热真空干燥箱等。但它们的结构基本相似，主要由箱体、电热系统和自动恒温控制系统三部分组成。
1．1箱体
    电热干燥箱的箱体包括外壳、保温层、工作室、玻璃门等部分。
    电热干燥箱的外壳是一个隔热的铁皮箱，箱壁多由四层构成。由外自里第一层为喷漆的铁皮，第二层为填充玻璃棉或石棉的保温层，用以隔热保温，第三层为涂铅的铁皮，第四层即内层为铍皮制的对流壁，冷热空气能够对流，使箱内温度均匀。内层所构成的空间为工作室，室内通常设置网状隔板两层，用以搁放待烘干物，搁板是活动的，可以取下以便容纳体积更大的物品，室内四壁和搁板上涂以耐高温的银色防锈漆。箱顶有一排气孔，便于热空气和蒸汽逸出。排气孔中央备有温度计插孔，用插入的温度计测量箱内温度。箱门为二道，里面是钢化玻璃制的透明玻璃门，通过它可观察工作室内情况，外门为填有绝热层的金属隔热门。两道门的密封性能良好，使室内热空气不能逸出。箱底层有进气孔，便于干燥空气进入，促使蒸汽逸出。箱体的侧室面板上装有指示灯、电源开关、温度控制开关或调节旋钮，侧室内装有温度控制器、电热元件接线端子等部件。比较大型的电热干燥箱还带有鼓风装置，鼓风用的小型电动机也安装在箱体侧室内部。鼓风的目的是加快工作室内的冷热空气对流，侧室有带热散孔的侧门，可以卸下便于检修。
    电热干燥箱的外形有方形和圆筒形，圆筒形干燥箱大多设计成可以抽真空。

1．2 电热系统
    电热干燥箱的电热元件多为外露式电热丝，平行式装于耐火炉盘中或者卷绕在带螺旋形凹槽(或不带凹槽)的瓷管上，固定在箱体的夹层中。电热丝的两端引出到箱体侧室内的接线柱上与电源线相连。比较大型的电热干燥箱分为两组，其中一组为辅助电热丝，它们直接与电源连接，不受温度控制器控制，供短时间快速升温；另外一组为恒温电热丝，与温度控制器相连接，受温度控制器控制。当辅助电热丝工作时，恒温电热丝同时工作。
1．3 自动恒温系统
    电热干燥箱的自动恒温系统包括温度控制器和温度指示器。
    近年来生产的电热干燥箱自动恒温系统多采用差动棒式温度控制器。感温元件是由一支热膨胀系数很大的黄铜管和一支热膨胀系数很小的玻璃棒组成，通过触点之间的接触和分离来接通和切断电热丝的加热，使干燥箱内温度保持恒定。干燥箱的温度，可由面板上的温度调节旋钮来设定。温度指示器有两种，一种是数字显示式，直接在显示屏上显示干燥箱内温度，另一种是利用插在干燥器顶上的温度计读数来调节温度控制旋钮达到所需的温度值。
    电热干燥箱的品种、型号、规格很多。按最高恒温温度有10～200℃和10～300℃两种；
    按电功率分有1kW，2kW，4kW，5kW等。
    电热干燥箱使用时应注意：
    ①易挥发的化学药品、低浓度爆炸的气体、低着火点气体等易燃易爆和具有腐蚀性的物质不能在电热干燥箱中使用。
    ②使用快速辅助加热时，工作人员应在现场不断观察升温情况，待升至所需温度时，将开关拨到恒温挡。
    ③试剂和玻璃仪器要分开烘干，以免相互污染。干燥箱内物品之间应留有空间，不可过密。
    ④使用无鼓风的干燥箱时，应将温度计插在距被烘物较近位置，以便准确指示和控制温度。另外，不允许将被烘物放在箱底板上，因为底板直接受电热丝加热，温度大大超过干燥箱所控制的温度。
    ⑤有鼓风装置的电热干燥箱，在加热和恒温过程中必须将鼓风机开启，否则影响工作室温度的均匀性和损坏加热元件。
    ⑥干燥箱使用时，顶部的排气阀应旋开一定间隙，以便于让水蒸气逸出，停止使用时应及时将排气阀关闭，以防潮气和灰尘进入。
    ⑦当需要观察箱内物品情况时，可打开外门通过玻璃观察，但箱门应尽量少开，以免影响恒温。特别是工作温度超过200℃时，打开箱门有可能使玻璃门骤冷而破裂。