炭黑含量测试仪通过高温灼烧法精准测定聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚合物中炭黑的填充比例(通常为2%-3%用于抗紫外线)。炭黑含量直接影响材料的耐候性、力学性能与导电性,其测量精度关乎产品寿命与安全。
炭黑含量测试仪通过热重分析原理,将样品在惰性与氧化气氛中分步处理,科学分离并量化炭黑成分。其可靠性能,源于多个核心部件的精密协同。

1、高温炉体
采用管式电阻炉或马弗炉结构,最高温度可达950℃-1000℃,温场均匀性±5℃。炉膛材质为耐高温陶瓷纤维,保温性能优异,节能高效。炉管多为石英玻璃或高纯氧化铝,耐腐蚀、不污染样品,确保测试纯净。
2、气路控制系统
决定测试过程的关键。系统配备:
双路气体:高纯氮气(≥99.999%)用于热解阶段,在惰性环境中使聚合物基体热解为挥发性气体,仅保留炭黑;高纯氧气(或空气)用于燃烧阶段,使炭黑氧化为CO2排出。
电磁阀与流量计:自动切换氮气与氧气,精确控制气体流量(通常1-2L/min),确保气氛转换迅速、稳定。
气体净化装置:内置干燥管与过滤器,去除水分与杂质,防止干扰。
3、天平与称量系统
内置高精度电子分析天平(精度0.01mg-0.1mg),实时监测样品质量变化。样品置于耐高温陶瓷坩埚(如氧化铝舟)中,通过自动升降机构或手动推入炉内中心恒温区。部分机型实现全自动进样与称量,减少人为误差。
4、温控与程序系统
微处理器控制整个测试流程,可编程设定多段升温程序:
预热段:室温升至150℃,去除水分;
热解段:在氮气氛围下升至550℃-600℃,保持20-30分钟,使塑料基体分解;
切换与燃烧段:通入氧气,升温至650℃-850℃,保持15-20分钟,使炭黑燃烧。
系统自动记录各阶段质量损失,最终计算炭黑残留率。
5、数据处理与显示单元
配备LCD或触摸屏,实时显示:
当前温度、气体状态、样品质量曲线;
热解失重、燃烧失重、炭黑含量(%);
测试时间与历史数据。
支持数据存储、打印与USB导出,便于质量追溯。
6、安全防护装置
超温保护:独立温控器在温度失控时切断电源;
气体压力监测:缺气或压力不足时报警;
过流保护:防止电路故障;
通风设计:炉体带排气口,连接排风系统,排出热解气体与燃烧产物,保障实验室安全。