碳化检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-28  

碳化检测是通过多维度技术手段评估材料碳化程度的专业过程,涵盖碳化深度、产物成分、微观结构及力学性能等核心指标,为材料性能分析、工艺优化及应用评估提供科学依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

碳化深度:测量材料表面至未碳化层的垂直距离,反映碳化进程。检测参数:测量精度±0.01mm,量程0-50mm。

碳化产物成分:分析碳化后生成的无机或有机化合物种类及含量。检测参数:元素分析精度≥99%,化合物识别率≥95%。

微观形貌:观察碳化层表面及截面的微观结构特征。检测参数:分辨率≤1nm(扫描电镜模式),放大倍数50-100000倍。

热稳定性:测定碳化产物在不同温度下的质量变化及分解特性。检测参数:温度范围室温-1000℃,升温速率1-20℃/min。

元素含量变化:定量分析碳化前后C、H、O等元素的质量分数差异。检测参数:碳含量检测精度±0.1%,氢氧精度±0.05%。

孔隙率:计算碳化材料内部孔隙体积占比。检测参数:孔径范围0.003-100μm,孔隙率测量精度±0.5%。

红外光谱特征:识别碳化产物中官能团的种类及吸收强度。检测参数:波数范围4000-400cm⁻¹,分辨率4cm⁻¹。

X射线衍射图谱:分析碳化产物的晶体结构和物相组成。检测参数:扫描角度5°-90°(2θ),扫描步长0.02°。

拉曼光谱参数:通过特征峰位置及强度评估碳化材料的石墨化程度。检测参数:波数范围100-4000cm⁻¹,激光波长532nm。

力学性能指标:测试碳化后材料的抗压、抗折等力学强度。检测参数:抗压强度测试精度±1MPa,抗折强度±0.5MPa。

检测范围

混凝土材料:建筑用硅酸盐水泥基材料,碳化后影响耐久性及结构强度。

木质纤维素材料:木材、竹材等经热解或微生物作用形成的碳化产物,用于生物质能源或材料制备。

煤基炭材料:煤炭经高温干馏或气化后的炭化产物,包括焦炭、活性炭等工业原料。

生物基碳化产物:农林废弃物(如秸秆、果壳)经碳化处理得到的多孔碳材料,用于吸附或能源存储。

陶瓷基碳化复合材料:陶瓷与碳纤维复合经碳化处理的材料,应用于高温结构件。

聚合物基碳化材料:塑料、橡胶等高分子材料经碳化形成的炭化层,用于阻燃或导电改性。

地质炭质样品:天然形成的煤炭、石墨等地质体中的炭质成分,用于矿产勘探及地质研究。

古生物化石:动植物遗体经长期地质作用形成的炭化遗迹,用于古生态及年代学研究。

燃料电池炭电极:质子交换膜燃料电池中用于气体扩散及催化载体的炭材料,碳化影响电极性能。

电池负极炭材料:锂离子电池中用于锂离子存储的石墨类炭材料,碳化程度关联容量及循环寿命。

检测标准

ASTM D2115-19:JianCe Test Method for Carbonization of Coal Tar Pitch,规定煤焦油沥青碳化程度的测试方法。

ISO 10694:1995:Solid mineral fuels — Determination of carbon content using a high-frequency furnace,通过高频炉测定固体矿物燃料的碳含量。

GB/T 212-2008:煤的工业分析方法,包含水分、灰分挥发分及固定碳的测定方法。

GB/T 476-2008:煤中碳和氢的测定方法,采用燃烧-重量法测定煤中碳和氢的质量分数。

ASTM E1131-2018:JianCe Test Method for Compositional Analysis by Thermogravimetry,利用热重分析进行材料成分定量分析。

ISO 14477:2000:Cement — Determination of depth of carbonation,规定水泥基材料碳化深度的测定方法。

GB/T 30727-2014:固体生物质燃料工业分析方法,包含生物质燃料中碳含量的测定。

ASTM D3174-12(2017):JianCe Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and Coke from Coal,测定煤和焦炭分析样中的灰分含量。

ISO 1853:1975:Solid mineral fuels — Determination of ash content,固体矿物燃料灰分含量的测定方法。

GB/T 28732-2012:固体生物质燃料全硫测定方法,通过高温燃烧法测定生物质燃料中的全硫含量。

检测仪器

碳化深度测量仪:基于超声波或探针技术的专用测量设备,用于混凝土等材料表面碳化深度的非破坏性检测,测量精度可达±0.01mm。

X射线衍射仪:利用X射线衍射原理分析材料晶体结构的仪器,可检测碳化产物中各物相的含量及晶体结构参数,扫描角度范围5°-90°(2θ)。

傅里叶变换红外光谱仪:通过检测分子振动吸收光谱分析官能团的仪器,适用于碳化产物中含氧官能团(如羟基、羧基)的定性及定量分析,波数范围覆盖4000-400cm⁻¹。

扫描电子显微镜:利用电子束扫描样品表面产生二次电子信号的成像设备,可观察碳化层微观形貌及断面结构,分辨率最高可达1nm。

热重分析仪:通过测量样品质量随温度变化关系分析热分解特性的仪器,用于测定碳化产物的热稳定性及分解动力学参数,温度范围室温至1000℃。

拉曼光谱仪:基于拉曼散射效应分析材料分子结构的光谱仪器,可评估碳化材料的石墨化程度及缺陷结构,激光波长通常为532nm或785nm。

元素分析仪:通过高温燃烧结合红外检测技术定量分析样品中C、H、O、N、S等元素含量的仪器,碳含量检测精度可达±0.1%。

压汞仪:利用汞渗透法测量材料孔隙结构的仪器,可测定碳化材料的孔径分布及总孔隙率,孔径测量范围0.003-100μm。

万能材料试验机:用于测试材料力学性能(如抗压、抗折强度)的设备,配备专用夹具可完成碳化后材料的力学性能测试,加载精度±1%。

气相色谱-质谱联用仪:分离并检测复杂混合物中挥发性成分的仪器,适用于碳化过程中产生的气体产物(如CO₂、CH₄)的定性及定量分析。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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