【化工仪器网 会议新闻】热分析量热仪器是分析仪器中的一个重要分支，其通过控制样品在特定温度或温度变化状态下，测量样品在该过程中的物理或化学性质变化，从而研究物质的热稳定性、分解行为、相转变、熔融过程等特性。热分析量热仪器在材料科学、化学化工、生物医药、能源与环境等多个领域具有广泛的应用价值。我国的热分析量热仪器研制起步时间虽与欧美发达国家相差不远，但是产业化、市场化相对薄弱，导致传统高端热分析量热仪器被国外品牌垄断的现状。
针对这一现状，本次中国分析仪器学术大会特别设立“下一代热分析量热仪器创新与应用”论坛，着重讨论如何运用微纳加工、微流控等技术开展下一代热分析量热仪器的研制，探索热分析量热仪器“弯道超车”的可能性路径；讨论热分析量热仪器在基础科学、能源材料、生命健康等领域新发展中的应用，探索新需求牵引下的国产热分析量热仪器发展道路。论坛拟通过半天的交流，希望能促进热分析量热技术进步及产品迭代、国产仪器市场份额的提升等。
组织机构：中国计量大学计量测试与仪器学院
论坛主席：清华大学化学系 尉志武教授
论坛召集人：中国计量大学计量测试与仪器学院 丁炯副教授
专题论坛日程安排：
论坛主席
尉志武，清华大学化学系教授。获清华大学化学系学士学位(1984)和硕士学位(1987)、英国伦敦大学博士学位(1995)，美国伊利诺伊大学香槟分校博士后(1996-1998)。主要研究领域为化学热力学与分子光谱学。现任中国化学会理事、化学热力学与热分析专业委员会主任、国际热分析联合会(ICTAC)科学奖励委员会委员、《Journal of Molecular Liquids》编辑，《Thermal Advances》顾问编辑，《物理化学学报》和《Molecules》编委。
报告人简介及报告摘要
报告人：西北工业大学 Pavel Neuzil 教授
报告题目：Advanced Microcalorimetric Analysis using Stationary Droplets and Flow-through Systems
Prof. Pavel Neuzilis a researcher at the School of Mechanical Engineering at Northwestern Polytechnical University in Xi'an, China. With a Ph.D. in Electrical Engineering from the Czech Technical University in Prague, he has over three decades of experience in microfluidics, MEMS, and biosensors. Dr. Neuzil's work has significantly advanced microfluidics, bolometers, and calorimeters. His pioneering research in microfluidics has led to the development of sophisticated lab-on-a-chip devices crucial for various biomedical applications, including diagnostics and therapeutic monitoring. In bolometers, Dr. Neuzil has focused on enhancing the sensitivity and accuracy of these devices and their instrumentation, which are essential for detecting minute temperature changes. His work on microcalorimeters has similarly pushed the boundaries of thermal analysis, enabling precise measurements of thermal properties and phase transitions in small sample volumes, which is particularly relevant for studying complex processes such as crystallization. Dr. Neuzil leads a dynamic research group at Northwestern Polytechnical University to develop innovative micro- and nanoscale devices for biomedical and environmental applications. His recent work includes a novel continuous heat pulse measurement (CHPM) technique, providing deeper insights into various materials' thermal properties and phase transitions. Prof. Neuzil has over 150 journal publications, has authored several book chapters, and holds numerous patents in microtechnology.
报告摘要：Microcalorimetry has long been established to measure thermal power, enthalpy, and heat capacity. Our work focuses on the crystallization processes of water and KCl solution droplets using two calorimeters: a droplet-based microcalorimeter and a flow-through calorimeter. Real-time temperature changes in sessile droplets exposed to periodic heat pulses from an LED source were recorded and analyzed with high accuracy and minimal variation. Experiments involved dispensing a 400 nL droplet onto the microcalorimeter surface, observing dynamic heat capacitance (Cp) values and thermal power (P) data, and gaining detailed insights into phase transitions and energy transfer mechanisms during evaporation and crystallization. The flow-through calorimeter further complemented these observations by enabling continuous monitoring of thermal properties in flowing samples. During the evaporation of water and KCl solution droplets, the endothermic process of water evaporation and the exothermic crystallization of KCl were distinguishable. These findings highlight the study's potential in understanding complex crystallization dynamics. Decoupling thermal events during these processes is particularly beneficial for various fields such as materials science, biochemical analysis, and pharmaceutical manufacturing. This research underscores the significant role of microcalorimetry in studying crystallization, offering a robust method for dynamic thermal analysis and contributing to the broader understanding of material behavior. Comprehensive insights into the thermodynamic properties of materials facilitate advancements in energy storage, thermal management, and material characterization.
报告人：中国科学院大连化学物理研究所 史全研究员
报告题目：液氦温区绝热量热仪器研制
史全，中国科学院大连化学物理研究所研究员、博士生导师、热化学研究组长。现任中国化学会热力学与热分析专业委员会委员、中国计量测试学会热物性专业委员会委员、Chemical Thermodynamics and Thermal Analysis编委、辽宁省能源材料热化学重点实验室主任、大连市能源材料热力学技术创新中心主任。致力于能源材料化学热力学研究，建立了1.9-1700K温区热容精密测量装置与功能拓展技术，为能源材料研究提供了热力学基础数据与量热方法；开发了多种新型相变材料体系与应用技术，实现了其在储能与控温领域中的应用；在国内外学术期刊上发表论文170余篇，申请及授权专利100余项，主持多项国家及省部级科研项目，荣获辽宁省科学技术奖励2项。
报告摘要：液氦温区绝热量热仪器能够准确测定凝聚态物质热容数据，研究与理解物质晶格振动、电子、磁性、相变等相关的能量信息，建立物质结构与功能性质的热力学关联，是开展实验热力学研究的重要手段。本报告介绍了研究团队在液氦温区绝热量热仪器研制及其应用于材料热力学性质研究方面的研究进展。
报告人：中国科学技术大学 丁延伟 教授级高级工程师
报告题目：新形势下我国热分析与量热仪器的发展机遇与挑战
丁延伟，博士、中国科学技术大学教授级高级工程师，博士生导师。自2002年开始从事热分析与吸附技术的分析测试、仪器应用和实验方法研究等工作，近年来主要从事热分析与量热仪研制和产业化工作，为安徽中科热仪科技有限公司创始人、董事长。现任中国化学会化学热力学与热分析专业委员会委员、中国热裂解学会常务理事、中国仪器仪表学会分析仪器分会热分析专家委员会委员、全国教育装备标准化委员会化学分委会委员、中国材料与试验团体标准委员会科学试验领域委员会委员、安徽省机械学会理化分析与失效专业委员会副理事长、安徽省高校分析测试研究会理事长等。曾获中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)二等奖，主持修订教育行业标准《热分析方法通则》(JY/T 0589.1~5-2020),以主要作者发表SCI论文60余篇，获授权专利7项。以第一作者或唯一作者身份出版《热分析基础》、《热分析实验方案设计与曲线解析概论》、《热重分析 —方法、实验方案设计与曲线解析》等热分析相关著作6部。
报告摘要：经过近半个多世纪的发展，商品化热分析仪器在材料相关的多个领域中得到了日益广泛的应用，受到了越来越多的研究人员的重视。然而，在目前我国大多数科研实验室中进口热分析仪器仍然占据主导地位。报告人主要基于当前进口仪器厂商的多种不同型号热分析与量热仪器的特点和热点应用领域，结合多年从事热分析与量热仪研制和产业化的工作经历分析在当前形势下我国热分析仪器的发展机遇与面临的挑战。
报告人：厦门海恩迈科技有限公司 于海涛研究员
报告题目：基于变温谐振集成微悬臂梁的热分析仪器技术
于海涛，博士，厦门海恩迈科技有限公司创始人、总经理，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员，福建省高层次人才(A类)，国家重点研发计划首席科学家，中科院青年创新促进会会员。分别于北京大学和中科院上海微系统所获学士和博士学位，曾在Nano Lett.、Anal. Chem.等领域高水平期刊和IEEE MEMS等领域顶级国际会议上发表论文70余篇，授权各类专利30余项，编写专著1本，编写国家标准1项。2020年创立了厦门海恩迈科技有限公司，已获数千万元风险投资，主要从事基于谐振MEMS技术的创新科学仪器的研发、制造与销售，已服务于新加坡国立大学、清华大学、复旦大学等数十所国内外知名高校与研究所，推动其创新成果在国际知名期刊如Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Lett.等的发表。
报告摘要：针对传统热重分析仪样品消耗量大、灵敏度低、热滞后效应严重、测试耗时长、样品和气氛受限制等缺点，颠覆已有的天平称重、炉管加热和热电偶测温的技术与方法，开发了具有片上热分析功能的基于MEMS谐振传感器的新一代热重分析仪——芯片式热重分析仪。与传统仪器相比，在检测分辨率、温度控制范围、升降温速率、测试时间、样品消耗量等方面，有巨大甚至数量级的提升。此外，该仪器还可以在对材料进行热重分析的同时，进行原位实时的拉曼、红外等光谱联用分析，从而获取程序升温过程中样品形貌、成分、基团等的变化情况。除了热重分析，该仪器还可进行程序升温分析、气敏/吸附性能表征等，可广泛应用于各类材料的研究开发、工艺优化与质量监控等领域。
报告人：中国计量大学 丁炯副教授
报告题目：锂离子电池热安全热管理中的热分析与量热技术
丁炯，中国计量大学副教授，中国计量测试学会热物性专业委员会委员，中国仪器仪表学会朱良漪分析仪器青年创新奖获得者，《计量学报》青年编委，先后在浙江大学获得学士与博士学位，曾在中国科学技术大学从事博士后研究工作，长期致力于量热技术与仪器方面的研究。主持国家自然科学基金重大仪器项目课题1项，青年项目1项；国家重点研发计划子课题2项；浙江省自然科学基金项目2项；以分项目负责人承担国防科工局某工程专项1项。发表高水平SCI期刊论文30余篇，授权国家发明专利20余项；制定国家计量技术规范等标准4项。近年来，研制和产业化了多款热分析量热仪器，新增销售额过亿元，部分仪器市场占有率超四成，解决了我国面向本质安全的热测量仪器的“卡脖子”问题，并获2021年度公共安全科学技术学会科学技术一等奖1项。
报告摘要：锂离子电池安全性和性能衰减是行业的关注重点，研究锂离子电池热失控及热管理参数测试方法是探索电池安全边界与失效危害、开展热管理优化的基础。报告从热分析及量热技术出发，开展了针对锂离子电池材料、单体热稳定性的测试方法，锂离子电池单体充放电产热测试技术，锂离子电池单体比热容、导热系数等热物性测试方法等研究，研制并产业化了一系列面向电池热安全及热管理参数测试的仪器设备，为锂离子电池行业的热安全和热管理发展提供的完整的测试技术支撑。此外，得益于我国锂离子电池行业由跟跑、并跑、领跑的发展经历，催生了很多前所未有的锂电池热安全、热管理测试新需求，报告也将分享我国面向锂离子电池热安全热管理中的热分析与量热技术发展经历。
报告人：中国工程物理研究院化工材料研究所 陈捷正高级工程师
报告题目：补偿测压多通道等温热分解测试系统
陈捷，中国工程物理研究院化工材料研究所特聘正高级工程师。四川大学分析化学/北京理工大学兵器工程硕士毕业。中国宇航学会弹药安全技术专业委员会/中国兵工学会会员。主要研究方向为含能材料热分析。获授权发明、实用新型专利等16项。获军队科技进步奖一等奖、三等奖7项。主研设备2022年获评中国科学技术协会中国仪器仪表协会“科研仪器案例库优秀案例”。
报告摘要：热分解测试技术是建立含能材料热分解动力学模型，为能量计算传递参数，评估制备安全性和老化寿命的必要手段，也是含能材料从实验室走向工程应用不可或缺的实验内容。针对布氏压力计在用于测试含能材料等温热分解过程中，单支试验效率低、长时人工测试耗时耗力以及明火熔封布氏压力计操作安全风险高等问题，课题组发展了多通道布氏压力计测量方式，攻克了指针偏移图像识别联动气体补偿的智能化压力测试、压力计样品池自动熔封等关键技术，配备了温度保护与电话值守联动模块，建立了国内首台基于补偿测压原理的智能化多通道等温热分解测试系统，实现了“加样自动化、测试智能化”的技术构想，可对32个样品在16个不同温度下同时进行长时连续测试。
报告人：北京科技大学 邱琳教授
报告题目：谐波法热物性测量技术
邱琳，教授/博导、中共党员，国家优秀青年科学基金获得者，北京市科技新星，北科鼎新学者。研究方向为先进材料热物性评价方法及热输运机理、生理监测用可穿戴传感器及设备、面向芯片散热的关键材料及技术。以第一/通讯作者在Phys. Rep.、Angew. Chem. Int. Ed.、Carbon、Energy、Nano Res.、ACS Appl. 和Mater. Interfaces等国际高水平期刊上发表SCI论文85篇，总他引逾2600次，4篇曾入选ESI高被引论文(2篇曾入选热点论文)，H-Index为30，获授权发明专利14项、软件著作权2项、省部级奖励1项。担任Rev. Sci. Instrum.副主编，Thermochimica Acta编辑，Carbon、Appl. Therm. Eng.、Sci. Rep.、J. Therm. Sci.、ACS Appl. Engin. Mater.编委，国家自然科学基金涵评及会评专家、国家级青年人才计划、中国科协科技人才和奖励、北京市自然科学基金、山东省自然科学基金涵评专家。
报告摘要：2018年到2023年，我国数据中心能耗持续增长，2023年占全社会总能耗的比重为3.7%。数据中心传热设备所涉及材料种类多、尺寸跨度大、需要测量物理量多，对热物性测试提出了挑战。基于谐波法设计的多种构型传感器，可以实现微米级以上线型、薄膜、块体和流体粉末材料的热导率、热扩散系数和接触热阻测量。同时谐波法可实现高压高温的极端测量环境。结合3ω方法和扫描热显微镜(SThM),实现了样品形貌和热物理性质的同步纳米尺度表征。测量得到单个二氧化硅纳米颗粒的热导率为0.95 Wm-1K-1。同时对赤藓糖醇和各种硅基导热增强复合材料的局部热导率和杨氏模量进行了表征，明晰了模量与热导率间相关性。对Si3N4/SiO2范德华点接触界面热阻进行了测量，结果与分子动力学模拟吻合较好。
关于ACAIC 2024
第九届中国分析仪器学术大会(ACAIC 2024)将于2024年11月14-16日在广东省深圳市召开。会议主题为“下一代分析仪器”，本次会议将研究和探讨未来几年分析仪器发展方向及布局建议，集中宣传最新分析仪器及其关键部件高水平研发成果，进一步提升用户对国产仪器和国产关键部件的信心。
主办单位：中国仪器仪表学会分析仪器分会
承办单位：中国科学院深圳先进技术研究院
专题论坛：
1.分析仪器重大研发成果进展交流及展望论坛
2.生命科学创新与下一代分析仪器论坛
3.探索未来：下一代质谱技术创新与突破论坛
4.光谱仪及核心元器件技术创新论坛
5.下一代热分析与量热仪器创新与应用论坛
6.智能生物传感技术创新论坛
7.下一代空间多组学检测技术论坛
8.半导体材料/器件高质量发展与下一代分析仪器论坛
9.下一代材料结构与界面分析技术论坛
10.高质量仪器共享和国产仪器推广应用论坛
组织机构简介：
中国计量大学是一所以计量、标准、质量、市场监管和检验检疫为办学特色的高等院校，是浙江省与国家市场监管总局共建大学。学校设有19个学院(部、中心)，现有全日制在校普通本科生1.8万余人，研究生近5000人，留学生400余人。现有专任教师近1500人，其中具有高级职称教师近700人，博士学位教师占比78%。中国计量大学计量测试与仪器学院是学校历史最悠久、最具计量测试特色的学院，拥有本硕博(后)完整的人才培养体系。学院的仪器科学与技术学科是承担学校“学科登峰工程”建设的龙头学科，建有全省唯一的博士学位点，先后入选浙江省重中之重学科，入选“省市共建”浙江省一流学科和省优势特色学科。工程学学科进入ESI全球排名前1%行列。学院产学研氛围浓厚，已孵化学科型国家专精特新企业2家。
