梅特勒-托利多行业快讯_机械、塑料及电子行业第15期_实验室分析解决方案

4机械、塑料及电子实验室分析解决方案
2015
年 2 月燃料电池可将燃料中的化学能转换为电能。

固体氧化物燃料电池可通过高效、环保的方式转换气体燃料。

意大利 SOLIDpower 在其质量控制流程中采用了梅特勒-托利多生产的天平和 LabX ® 实验室软件，以确保其燃料电池发挥最佳性能。

简化质量控制
确保燃料电池性能
15快讯机械、塑料
及电子
在电解质上喷涂一种秘制配方的金属催化剂并在高温下进行热处理，使阴阳两极分别作用于电解质两端。

最后一层被“丝网印刷”在电池上，以便为电池之间提供电触头。

电池所需工作温度为 650-800°C 。

阳极空气中的带电氧原子在电解液中单向移动，与阴极燃气中的氢原子发生反应，生成 H 2O 。

自由电子以有用电能的形式流出。

将大量的电池组合成装置，产生足够日常应用中使用的电能。

此类燃气型燃料电池可燃烧绿
色原料，例如甲烷或气化生物量
和废料。

与燃烧化石燃料时损
失 70% 能量的传统发电站相比，
进气转换为电能和热能的效率
可达到 90%。

SOLIDpower 提出在住
宅、企业、工业甚至车辆中广泛
使用固体氧化物燃料电池 (SOFC)
的愿景，如此可显著缩减全球二
氧化碳和其他有害物质的排放量
（例如氮气、硫氧化物和颗粒状
污染物）。

复杂的生产过程
SOFC 主要组成部分是通常由锆或
氧化铈组成的中心电解液薄层。

实验室分析解决方案
2梅特勒-托利多 机械、塑料及电子快讯
15
实
验
室
自
动
化出版商
梅特勒-托利多集团
实验室部门
Im Langacher
CH-8606 Greifensee, Switzerland
制作
实验室细分市场部
Global MarCom Switzerland
/lab-segmentnews
如有技术更改，恕不另行通知。

© Mettler-Toledo AG 02/15
中国印制。

文书工作的挑战
SOLIDpower 是一家比较年轻的企
业，拥有 60 多名员工，在意大利
和瑞士设有工厂，所采用的生产
过程非常精细。

因此，质量控制
成为确保其 SOFC 性能的关键。

在
每天多次重复执行的过程中，添
加每层电解液前后均称量电池，
以确定材料的正确数量。

该流程相关的手工记录和计算工作量令实验室工作人员陷入了困境，他们向梅特勒-托利多寻求建议。

简单的解决方案 事实证明，融合 LabX 实验室软件的 XP802S 精密天平是解决其文书工作问题的最佳方案。

在其差重称量应用中，LabX 可根据唯一的样品 ID 自动记录“前后”重量值。

妥善保存所有结果，并自动执行所有计算。

彻底取消人工抄录工作，并确保完全可追溯性。

此外，可利用天平上的以太网接口将结果传输至洁净车间以外的 PC 。

撰文：Mauro Bondesan 意大利销售经理
灵活性• 标准操作程序 (SOP) 用户指南• 使用 PC 或仪器工作• 可配置的工作流程连通性• 一款软件适用于多台仪器• 无差错数据导入/导出• 双向 LIMS/ELN 接口清晰性
• 自动捕获数据
• 可搜索的数据和报告
• 计算机与 仪器同步显示结果安全性• 安全可靠的数据库• 具有完全可追溯性的审核跟踪• 仪器控制
LabX 实验室软件 /labx
3梅特勒-托利多机械、塑料及电子快讯 15
4梅特勒-托利多 机械、塑料及电子快讯 15
材
料
表
征通过材料表征可有效评估塑胶成型所添加聚合物的关键质量参数（例如熔融或固化特性）。

全新 DSC 3 可通过简单的常规操作程序确保准确深入了解材料。

轻松成型 简单的聚合物常规质检
通常，只能通过测量熔体流动指
数 (MFI) 评估塑胶成型添加材料
的质量。

该方法无法确定材料或
体现熔融和固化行为的特性，
但这对于确定注塑件的质量非常
重要。

差示扫描量热法仪 (DSC) 是塑胶
成型所用材料质量控制的最佳
方法。

由于采用无缝工作流程，因此常规操作比较简单进料的常规质量控制通常由对 DSC 测量不太了解的操作人员负责。

因此，简单直观的操作成为确保获得可靠结果的关键。

梅特勒-托利多生产的全新 DSC 3 可提供无缝工作流程，几乎无需用户干预。

操作人员可通过 OneClick™ 直接在
仪器的触摸显示屏上启动预定义
的常规方法。

单轴移动的 34 位自
动进样器可处理各种尺寸和容量
的坩埚，实现连续操作。

自动气体输送和切换即使选择的实验需要特定活性气流量或需要在测量期间切换气体，内置的质量流量控制器 (MFC) 气体供应装置仍可确保样品周围维持最佳空气状况。

自动评估 DSC 曲线 可对基于设定一致性限值的自动评估进行预先编程。

为进行比较，可随时显示预先记录的合格材料的 DSC 曲线。

图 1：原始 POM 均聚物和原始 POM 共聚物样品熔融曲线的
差异图 2：稳定剂含量不同的相同聚合物样品氧化开始时间测
量值
5
梅特勒-托利多 机械、塑料及电子快讯
15探究聚合物分子结构
DSC 3 可分辨同类聚合物的变体。

图 1 显示了 POM （多聚甲醛）均
聚物和 POM 共聚物的熔融特性。

均聚物的分子中仅包含一种类型
的单体，而共聚物的分子中包含
多种不同的单体。

这些分子结构
方面的差异会影响材料的熔融特
性。

在这种特殊情况下，共聚物
的熔融温度大约比均聚物的熔融
温度低 10 K ，因此成型时会呈现
完全不同的特性。

左图：配有自动进样器和终端的 DSC 3
上图：塑胶成型机
聚合物热稳定剂的效果原料聚合物非常稳定，可以防止热老化或氧化性老化。

DSC 方法通过在氧化环境中测量样品来评估稳定剂的效果。

图 2 显示了四个热稳定剂浓度不同的聚丙烯 (PP) 样品的特性。

熔融后，未含稳定剂的 PP 样品立即开始分解。

稳定剂含量为 2% 或更高可确保注塑材料足够稳定，可防止老化。

撰文：Matthias Wagner ，热分析产品经理
/dsc
贴有 RFID 芯片的样品杯样品的信息和重量写入 RFID 芯片和
XPE 天平6梅特勒-托利多 机械、塑料及电子快讯 15
析天平后，OneClick ® 功能可将重量等样品数据直接写入芯片。

可编辑输入字段以存储特定信息：槽液、批次和重量等。

甚至可自动增加后续样品的 ID 号，例如 123、124、125 等等。

该信息只需记录一次。

然后将滴定杯放到配有 RFID 阅读器的 InMotion™ 自动进样器中即可开始分析。

可自动读取芯片中的样品 ID 和重量，并用于结果计算。

避免手工输入每个样品的数据，节约宝贵时间。

滴
定
自
动
化手工记录滴定样品的重量和 ID 是一项既费力，又容易出错的任务。

通过使用 SmartSample™
工作流程，可自动将数据从天平传输至滴定仪，从而防止出错并节省宝贵的时间。

甚至可根据 RFID 芯片中存储的数据自动选择方法。

高效无误滴定工作流程如果人工记录每个样品的重量和
ID 在记录本上，或直接写在样品
杯上，然后再输入滴定仪中，在
电镀实验室中称重滴定样品将是
一项耗时、又容易出错的任务。

新的 SmartSample 系统可通过粘在
滴定杯上的 RFID 芯片将样品数据
从天平自动传到滴定仪，从而改
善工作流程。

样品 ID 和重量存
储在芯片上，该芯片可直接粘在
滴定杯上或可更换的杯套上。

自动数据传输
将所有样品信息输入梅特勒-托
利多带有 RFID 选件的 XPE205 分利用 LabX ® SmartCodes 实现智能方法选择如果不同样品需要采用多种分析方法，例如铜、镍或酸测定，则可以使用新的 LabX SmartCodes 全自动选择方法。

SmartCodes 是 LabX PC 实验室软件的一种功能，可根据 RFID 芯片中存储的数据自动选择适用于该样品的方法。

确定样品和方法 ID 后，可将样品放置在 InMotion 样品转盘的任意位置。

滴定仪可自动识别和执行正确分析，不会产生任何抄录工作或出现样品顺序错误问题。

采用 RFID 技术的智能芯片
在 InMotion 自动进样器上通过 RFID 芯片
中的数据自动分析样品7
梅特勒-托利多 机械、塑料及电子快讯 15如此，无需提前设定样品的数
量，并可实现“紧急样品插
队”。

InMotion 自动进样器转盘
上可以摆放需要不同方法的各
种样品，只需在滴定仪上进行
One Click 一键操作即可开始整个
分析。

利用 SmartSample 可避免手工数据
抄录错误和样品放置混淆问题。

转移至滴定仪的过程中，不会混淆样品 ID 和重量，因此无需重复分析样品。

样品数据始终和样品紧密相随保证了整个样品制备和分析过程中的完全可追溯性，同时保证了工作流程的安全性。

撰文：Thomas Hitz ， 滴定应用专家 /SmartSample
智能芯片可直接贴在样品杯上
智能芯片可通过杯套贴在样品杯上T90 超越系列滴定仪
10梅特勒-托利多 机械、塑料及电子快讯 15产
品
亮点 /tga-dsc
具有无与伦比性能的同步热分析仪TGA/DSC 3+ 能够提供可靠的测量结果正是由于使用了
TGA 天平，该天平采用不受位置影响的称重技术，配有自动内部校准砝码，测量范围大，且拥有最佳的最小称量值性能。

互补式 DSC 热流传感器除测量重量变化外，还可同时测量热流量；这两项技术可深入探究所分析材料的成分。

温度范围广可分析温度高达 1600°C 的各种样品材料。

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/balances。