[发明专利]一种用于测量材料微波热效应的微波量热仪及其量热方法

权利要求书

1.一种用于测量材料微波热效应的微波量热仪，其特征在于：包括测控装置以及分别与所述测控装置连接的微波发生装置、反应腔体及气压调节装置，所述反应腔体与其他部件连接处还设有密封装置，所述微波发生装置与所述反应腔体之间连接有隔离装置，所述隔离装置内设有用于防止微波反射的波导 装置，所述微波发生装置发出的微波经由隔离装置进入反应腔体中，所述反应腔体连接气压调节装置，利用内部损耗介质吸收微波能量后温度升高引起腔内压强变化，进而实现对介质温度的测量；

所述气压调节装置包括气瓶和气阀，用于调整反应腔体内的气压，测量压力变量对微波热效应的影响；

反应腔体与其他部件之间通过螺纹连接实现腔体内的密封，反应腔体下端设有可称重磁力搅拌器。

2.根据权利要求1所述的一种用于测量材料微波热效应的微波量热仪，其特征在于：所述测控装置包括控制器、压力传感器及显示面板，所述压力传感器安装于所述反应腔体内部，所述显示面板及压力传感器均与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于测量材料微波热效应的微波量热仪，其特征在于：所述隔离装置包括水负载和双定向耦合器，所述水负载将微波发生装置与反应腔体隔离开，防止微波发生装置被反射回的微波损伤，所述双定向耦合器用于微波的隔离、分离和混合。

4.根据权利要求3所述的一种用于测量材料微波热效应的微波量热仪，其特征在于：所述隔离装置还包括调配器，通过所述调配器的插入深度来改变系统状态，使系统各个部件之间达到良好的匹配状态。

5.根据权利要求1所述的一种用于测量材料微波热效应的微波量热仪，其特征在于：所述波导装置采用馈能波导，所述馈能波导控制微波的传播方向，使其顺利到达反应腔体。

6.根据权利要求1所述的一种用于测量材料微波热效应的微波量热仪，其特征在于：所述密封装置包括短路活塞，所述短路活塞安装在所述反应腔体的入口处，用于防止微波外泄，保证反应腔体内气压均衡。

7.根据权利要求1所述的一种用于测量材料微波热效应的微波量热仪，其特征在于：所述反应腔体由透波的四氟乙烯材料构成，其内部密封，与其他部件之间通过螺纹连接。

8.一种应用权利要求1-7中任一项所述的微波量热仪的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将待测材料与中间介质从注液口注入反应腔体，并通过可称重磁力搅拌器记录待测材料和中间介质的质量；

2)将反应器密封，开启微波，打开可称重磁搅拌器进行搅拌，记录反应时间，实时读取压力传感器上压力信号的变化；

3)选取特定时间，取该时间的压力变化值，并计算得到材料吸收的微波能，计算可得单位时间单位质量的吸波材料的微波热效应；

4)通过某已知微波热效应的材料用上述步骤对压力显示面板进行标定，可实时显示温度变化，则可通过压力传感器直接得到材料的微波热效应；

5)通过改变压力测量压力对材料微波热效应的影响。

9.根据权利要求8所述的一种微波量热仪的测量方法，其特征在于：步骤5)中，所述改变压力的具体方式为：向反应腔体内加注氮气，使反应腔体内的压力保持在0-1Mpa范围内。