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梅特勒-托利多：創(chuàng)新型閃速DSC 引領(lǐng)熱分析技術(shù)發(fā)展
——專訪梅特勒-托利多中國區(qū)熱分析部門經(jīng)理、熱分析資深應(yīng)用專家陸立明
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在業(yè)內(nèi)，說起梅特勒-托利多，大家自然而然會聯(lián)想到天平，因?yàn)樵谔炱筋I(lǐng)域，梅特勒已經(jīng)是無人不知、無人不曉，但在熱分析領(lǐng)域，梅特勒-托利多也一直是世界上熱分析儀器的主要制造商和供應(yīng)商之一，作為全球熱分析技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，多年來，在歐洲的熱分析市場上，占有率始終是第一。2010年12月7日，梅特勒-托利多公司在上海衡山賓館舉辦“2010年熱分析技術(shù)交流暨新產(chǎn)品發(fā)布會”，在會后，中國化工儀器網(wǎng)記者有幸采訪到了梅特勒-托利多中國區(qū)熱分析部門經(jīng)理、熱分析資深應(yīng)用專家陸立明，讓我們跟隨他的視角去了解梅特勒-托利多熱分析技術(shù)、了解新產(chǎn)品閃速DSC、了解熱分析技術(shù)的發(fā)展趨勢。
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采訪現(xiàn)場：梅特勒-托利多陸經(jīng)理（左邊）和中國化工儀器網(wǎng)記者陸經(jīng)理很隨和，在采訪時，臉上一直洋溢著暖人的笑容。他的親切，徹底打亂了先前我對技術(shù)型經(jīng)理的定義。他以熱分析為基點(diǎn)，結(jié)合新產(chǎn)品閃速DSC，面對記者侃侃而談。從他的話語中，我仿佛看到了他十三年如一日的在梅特勒-托利多熱分析部門探索、耕耘、前行，并為熱分析的發(fā)展傾注了自己所有的力量；同時也讓梅特勒-托利多在中國的熱分析領(lǐng)域從無到有、從開始摸索嘗試到革命性的創(chuàng)新、從客戶不了解到客戶信任……
Chem17：您好，非常感謝您能夠抽出寶貴時間接受我們中國化工儀器網(wǎng)的采訪，作為全球熱分析技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，梅特勒-托利多一定有著非同一般的發(fā)展歷程，請您簡單為我們介紹下梅特勒-托利多在熱分析領(lǐng)域的發(fā)展歷程？
陸立明：1945年，歐萊德·梅特勒博士發(fā)明了令世界矚目的首臺單秤盤替代法天平，同年，梅特勒公司在瑞士建立的。上世紀(jì)60年代初，Hans-GeorgWiedemann博士加入梅特勒，開始熱分析儀器的研究開發(fā)。
Hans-GeorgWiedemann博士最初的想法是，天平+加熱測試爐=“熱天平”。經(jīng)過反復(fù)研究，世界上第一臺熱重/差熱（TGA/DTA）同步分析儀于1964年誕生，溫度最高可至2000°C。研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用電磁力補(bǔ)償法改進(jìn)純粹的機(jī)械半微量天平，使天平信號能以圖形方式記錄在筆尖記錄器上，同時開發(fā)了爐體、溫度傳感器和控制器，能進(jìn)行溫度編程。還引入了真空技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)了真空熱分析。盡管儀器的價格不菲，當(dāng)時世界上大多數(shù)著名的從事材料研究的實(shí)驗(yàn)室很快配置了該儀器，并在無機(jī)化合物和陶瓷材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
隨后幾年，梅特勒公司開始研制差示掃描量熱儀（DSC），并于1971年上市首款熱流型DSC，溫度范圍從–170至500°C，適合于有機(jī)化合物和迅速發(fā)展的聚合物材料的研究。同時，成功實(shí)現(xiàn)了將模擬測量數(shù)據(jù)數(shù)字化從而采用計算機(jī)來處理數(shù)據(jù)。
1981年推出TA3000系統(tǒng)，包括DSC、TGA和TMA儀器。該系統(tǒng)引入了新的方法概念：自動測量和自動處理熱分析數(shù)據(jù)。特別對于質(zhì)量控制的日常測試可實(shí)現(xiàn)高效自動化。熱機(jī)械分析儀同時可進(jìn)行周期性變化負(fù)載的編程，首次引入了創(chuàng)新性的動態(tài)負(fù)載TMA（DLTMA）技術(shù)。
得益于功能強(qiáng)大且價格便宜的個人電腦的普及使用，于上世紀(jì)90年代中期推出完全現(xiàn)代意義的STARe熱分析系統(tǒng)，現(xiàn)包括DSC及高壓DSC、超快速DSC（FlashDSC）、熱重分析儀TGA及TGA/DSC同步熱分析儀、熱機(jī)械分析儀TMA、動態(tài)熱機(jī)械分析儀DMA全部熱分析品種。
近半個世紀(jì)以來，梅特勒-托利多一直是世界上熱分析儀器的主要制造商和供應(yīng)商之一。很多年來，在歐洲的熱分析市場上，市場占有率始終是第一。
Chem17：我們知道梅特勒-托利多產(chǎn)品覆蓋面很廣，在中國市場上的占有率也很高，陸經(jīng)理您作為梅特勒-托利多中國區(qū)熱分析部門經(jīng)理，請您為我們介紹下公司在中國的市場現(xiàn)狀？
陸經(jīng)理：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司成立于1990年，但熱分析儀器在中國的銷售起步于上世紀(jì)末，而且也走過了一段比較艱辛的歷程，因?yàn)槊诽乩?托利多是后來者，讓客戶從了解到認(rèn)識，再到信任，我們走過了好幾年的時間，近些年來，我們發(fā)展快速，技術(shù)也日趨成熟。在市場占有率方面，也在不斷的與其他知名企業(yè)縮小差距，相信不久就會不差上下，然后超越。
Chem17：在全球熱分析技術(shù)領(lǐng)域，我們都知道，像梅特勒-托利多、美國TA、珀金埃爾默、德國耐馳等都是行業(yè)知名企業(yè)，而美國TA也在11月推出了DISCOVERYDSC新品，請問，梅特勒-托利多這次推出的新型超快速掃描量熱儀—閃速DSC（FLASHDSC），與同類產(chǎn)品相比，有哪些突出的優(yōu)勢？
陸立明：從掃描速率來分，各種量熱儀達(dá)到的速率區(qū)間可見于下圖：
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珀金埃爾默的HyperDSC的最高掃描速率大約為750°C/min，美國TA的DISCOVERYDSC屬于常規(guī)DSC。而梅特勒-托利多推出的FlashDSC的掃描速率最高可達(dá)到兩百多萬°C/min，完全不在同一數(shù)量級上，但是低速部分是與常規(guī)DSC重迭的。
閃速DSC有幾個重要的特點(diǎn)。首先是DSC傳感器，用的是基于MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)的芯片傳感器，由氮化硅和二氧化硅制成，很小，試樣面直徑只有0.5mm。用16對均勻分布的熱電偶測量溫度，保證高靈敏度和基線平穩(wěn)性，靈敏度要比常規(guī)DSC高得多。特別是分辨率極高，信號時間常數(shù)只是常規(guī)DSC的千分之一。與常規(guī)DSC使用坩堝不同，極少量（幾十納克）的試樣直接放在傳感器的試樣面上。所以試樣制備必須在顯微鏡下進(jìn)行。其次是測量原理，為動態(tài)對稱功率補(bǔ)償。第三是掃描速率，這是最重要的指標(biāo)，升溫速率從30到2,400,000°C/min，降溫速率從6到240,000°C/min。最后是軟件，功能必須強(qiáng)大，因?yàn)橐淮螠y試實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)龐大，必須能夠批量處理。
Chem17：通過上面陸經(jīng)理對這款新儀器的介紹，我們聽到了一個新名詞-閃速DSC，請問這是否是熱分析技術(shù)的創(chuàng)新？您能簡單為我們談?wù)劅岱治黾夹g(shù)近年來主要的技術(shù)創(chuàng)新有哪些？
陸立明：確實(shí)，無論是制造技術(shù)，還是功能，閃速DSC與市場上其它DSC儀器有極大的不同，是一款創(chuàng)新型的差示掃描量熱儀。
多年來，梅特勒-托利多不斷推出突破性的技術(shù)，引領(lǐng)著世界熱分析技術(shù)的發(fā)展。2002年推出的高頻/大應(yīng)力DMA迄今為止明顯**于同類儀器。獨(dú)有的熱電偶堆DSC傳感器，因?yàn)樵陟`敏度上的突破性提高獲得了2006年美國R&D100獎，得獎評語說：“靈敏度為現(xiàn)有市場上別的最好的DSC的五倍”。2005年推出隨機(jī)溫度調(diào)制DSC技術(shù)TOPEM，克服了正弦調(diào)制DSC的缺陷，能獨(dú)立測定材料的顯熱熱流（可逆熱流）、潛熱熱流（不可能熱流）和總熱流，并可測量可逆熱流的頻率依賴性。在調(diào)制DSC領(lǐng)域，TOPEM是最先進(jìn)和完善的技術(shù)。
今年9月全球同步上市了閃速DSC，在這一領(lǐng)域，梅特勒-托利多又**了。
Chem17：我們都知道這款閃速DSC（FLASHDSC）是一款非常優(yōu)秀的產(chǎn)品，請問陸經(jīng)理，這款儀器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？是否有在新的領(lǐng)域內(nèi)有所應(yīng)用？近年來熱分析儀器在哪些新領(lǐng)域內(nèi)得到了成功的應(yīng)用？
陸立明：閃速DSC的主要應(yīng)用領(lǐng)域是聚合物材料的研究，更具體說，可能是下面幾個方面。一個是材料中結(jié)構(gòu)形成過程的詳細(xì)分析，特別是升降溫過程中結(jié)構(gòu)的形成過程，不同的升降溫會產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)。其次是直接測量快速結(jié)晶，包括動態(tài)結(jié)晶過程和等溫結(jié)晶過程。例如聚丙烯（PP）的等溫結(jié)晶，用HyperDSC可能測量到110°C時的等溫結(jié)晶過程，再低就不行了，因?yàn)樵诮禍剡^程中PP已經(jīng)結(jié)晶。但FlashDSC能進(jìn)行直至－95°C的等溫結(jié)晶測試。再次是測定快速反應(yīng)的反應(yīng)動力學(xué)。有的反應(yīng)過程極快，常規(guī)DSC才開始升溫反應(yīng)就已完成。而閃速DSC就可能可以測試。最后是模擬生產(chǎn)條件下的測試，例如添加劑的作用機(jī)理。舉例說，注塑成型工藝中，成型材料以每秒幾百度的速度冷卻，所添加進(jìn)去的成核劑是否起作用，或者起到怎樣的作用，用FlashDSC可進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然還有其它各種應(yīng)用，例如只有極少的樣品，無法用常規(guī)DSC測量，就可用閃速DSC來測。
因?yàn)槭切录夹g(shù)新儀器，它的應(yīng)用，無論是廣度還是深度，都需要在用戶的實(shí)際使用中得到發(fā)展。
事實(shí)上，每種新儀器的推出，都為使用者提供了新的測試和研究手段。新的想法需要由實(shí)驗(yàn)手段去驗(yàn)證，新的手段也可激發(fā)新的思想。例如隨機(jī)調(diào)制DSC技術(shù)TOPEM，可測定熔融的可逆與不可逆過程，這在以前，對熱分析來說是一件困難的事情。又如梅特勒-托利多的DMA，可以全程測量一個材料從液態(tài)改變到堅(jiān)硬固態(tài)全過程的動態(tài)力學(xué)性能變化，例如環(huán)氧樹脂黏合劑的固化全過程，這在別的DMA上無法做到。
現(xiàn)代熱分析技術(shù)經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展已相當(dāng)成熟，近年來值得關(guān)注的發(fā)展主要在兩個方面，一是功能的擴(kuò)展與提高，二是軟件的發(fā)展。前者例如：DSC光量熱技術(shù)（俗稱UV-DSC）、DSC-顯微鏡系統(tǒng)、DSC-化學(xué)發(fā)光測試系統(tǒng)、TGA-FTIR/MS聯(lián)用、TGA-水分吸附測試系統(tǒng)等。后者如隨機(jī)溫度調(diào)制DSC技術(shù)、非模型化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)等。例如熱分析非模型動力學(xué)，由于能處理各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程，所以在固化反應(yīng)方面得到了很多實(shí)際應(yīng)用。
Chem17：我們知道梅特勒-托利多在中國經(jīng)常舉辦一些技術(shù)交流會和新品發(fā)布會，請問公司舉辦這類會議的初衷是什么，它能給公司帶來哪些幫助，您覺得這次會議的最大收獲是什么？
陸立明：俗話說：“酒香不怕巷子深?！钡@不符合現(xiàn)代社會的情況，再好的技術(shù)和儀器，再好的東西，一定要讓盡可能多的人了解，人們才會購買和使用，從中得益。舉辦技術(shù)交流會和新品發(fā)布會只是形式之一，主要是起廣而告之的作用。例如這次會議，有這么多的專家和客戶參加，還有新聞界的朋友前來，通過交流，大家知道了我們的新儀器、新技術(shù)，如果覺得有用，會對今后的研究工作有幫助，就可能考慮購買。而且，相信大家會傳布消息，會有更多人了解我們的新產(chǎn)品和新技術(shù)。
其實(shí)，我們還做了并在繼續(xù)進(jìn)行很多深入的工作。例如，我們正在翻譯出版梅特勒-托利多的《熱分析應(yīng)用手冊叢書》，由東華大學(xué)出版社出版，著名熱分析專家、中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所劉振海研究員做技術(shù)顧問?！稛崴苄跃酆衔铩?、《熱固性樹脂》、《彈性體》、《逸出氣體分析》分冊已經(jīng)出版，《熱分析應(yīng)用基礎(chǔ)》分冊即將出版，還有其它后續(xù)分冊。我們希望，我們不僅是在銷售儀器，還在推廣先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)和先進(jìn)的研究成果，希望對促進(jìn)我們國家的熱分析以及與之有關(guān)的研究開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)有所幫助。
Chem17：梅特勒-托利多在響亮的品牌旗幟和客戶的口碑下，我相信一定有著一份相符的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量支持著，請您為我們介紹下梅特勒公司是如何控制產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)行售后服務(wù)的？
陸立明：梅特勒-托利多是一個強(qiáng)勢品牌，走中高端路線，特別重視產(chǎn)品質(zhì)量。所有的熱分析儀器都在瑞士蘇黎世的總部生產(chǎn)，而且質(zhì)量是有口皆碑的，連德國人都夸瑞士產(chǎn)品質(zhì)量過硬。
我是學(xué)高分子材料的，13年前加入梅特勒-托利多時擔(dān)任的是熱分析技術(shù)應(yīng)用工程師。對于熱分析儀器使用，我深知技術(shù)支持和售后服務(wù)的重要性。在我的部門有專門的團(tuán)隊(duì)，有專門的主管，負(fù)責(zé)全國的熱分析技術(shù)支持和售后服務(wù)。其中有許多資深人員，已在公司服務(wù)很多年，經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)過硬。
在瑞士總部熱分析SBU，也有一個專門的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)技術(shù)應(yīng)用和維修，其中多人已在公司工作幾十年?！稛岱治鰬?yīng)用手冊》都是由他們著作的。若我們遇到疑難問題，可直接通過電子郵件或電話向他們咨詢，尋求幫助支持。我們都能得到快速響應(yīng)，從而保證我們服務(wù)好客戶。
Chem17：陸經(jīng)理您作為熱分析領(lǐng)域資深應(yīng)用專家，請您談?wù)劅岱治鰞x器在未來的技術(shù)發(fā)展趨勢和市場發(fā)展趨勢？
陸立明：我個人認(rèn)為有以下幾個方面的發(fā)展趨勢，1）隨著梅特勒-托利多閃速DSC儀器的上市，開拓了超快速DSC的測量技術(shù)，預(yù)計其它熱分析儀器公司也會跟緊開發(fā)超快速DSC。
2）熱分析儀器的功能擴(kuò)展方面還有很多可以開拓和發(fā)展的地方，例如聯(lián)用的擴(kuò)展和提高。
3）軟件功能的發(fā)展：例如溫度調(diào)制技術(shù)的進(jìn)一步完善和提高；熱分析動力學(xué)的發(fā)展和提高。
4）在儀器本身的性能方面尚有進(jìn)一步提高的余地，例如DSC靈敏度和分辨率還有提高的可能，從而可擴(kuò)大其應(yīng)用，可用更少試樣，測定更弱的效應(yīng)。
后記
對陸經(jīng)理的采訪進(jìn)行了將近50分鐘，可是自始至終，看到的都是其樂融融的笑容，聽到的都是樸實(shí)的話語，他是一名管理者，可是從他身上卻尋覓不到一絲不茍言笑和領(lǐng)導(dǎo)“威嚴(yán)”的影子；他是一名技術(shù)人員，他津津樂道，成竹于胸，馳騁于熱分析技術(shù)領(lǐng)域，跟他交流，腦海中突然閃現(xiàn)出上學(xué)時恩師的影子。
采訪陸經(jīng)理已經(jīng)過去好幾天，可是頭腦一直都浮現(xiàn)采訪當(dāng)天的情景，不得不說，他是智者，而從他身上所折射出的對工作的執(zhí)著精神和極其樂觀的心態(tài)值得我們慢慢的去品去悟。
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陸經(jīng)理簡介：
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1985年在華東理工大學(xué)獲聚合物材料工學(xué)碩士，后在上海市合成樹脂研究所從事聚合物研究開發(fā)工作12年（其中3年在德國柏林技術(shù)大學(xué)進(jìn)修高分子物理），擔(dān)任研究室主任。1997年加入梅特勒-托利多 （中國） 公司以來一直從事熱分析的技術(shù)應(yīng)用和管理工作，現(xiàn)任熱分析儀器部經(jīng)理。
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信息來源：中國化工儀器網(wǎng) 作者：李冠
文章鏈接：中國化工儀器網(wǎng) http://www.chem17.com/news_people/Detail/308.html
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