第六章--熱分析法(編輯修改稿)
2024-09-11 20:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 間變化 的一種技術(shù) 。 ? DSC的特點： ? 對試樣因熱效應(yīng)而發(fā)生的能量變化進行了補償 ， 使試樣與參比物之間溫度始終保持相同 ， 無溫差 、 無熱傳遞 ，使熱損失小 ， 檢測信號大 。 因此在靈敏度和精度方面都大有提高 ， 可進行熱量的定量分析工作 。 ? DSC曲線離開基線的位移代表試樣吸熱或放熱的速度 ，以 mJ/s為單位記錄 ， DSC曲線所包圍的面積是 ?H的直接度量 。 ? 儀器： 示差掃描量熱儀 ， 按測量方式分功率補償型和熱流型 2022/8/27~ 33 差示掃描量熱分析（ DSC） DSC的原理 ? 功率補償型 DCS 試樣和參比物具有獨立的加熱器和傳感器。整個儀器由兩個控制系統(tǒng)進行監(jiān)控，一個控制溫度，使試樣和參比物在預(yù)定速率下升溫或降溫；另一個控制系統(tǒng)用于補償試樣和參比物間所產(chǎn)生的溫差。 2022/8/27~ 34 DSC的原理 ? 熱流型 DSC 通過測量加熱過程中試樣吸收或放出熱量的流量來達到DSC分析的目的 。 無論哪一種 DSC， 隨試樣溫度的升高 ， 它與周圍環(huán)境溫度偏差越大 ， 造成的量熱損失都會使測量精度下降 。 因而 DSC的測溫范圍通常低于 800℃ 。 等速升溫的同時 ， 儀器自動改變差示放大器的放大系數(shù) （ 溫度升高 ， 放大系數(shù)增大 ） ， 以補償因熱損失對試樣熱效應(yīng)測量的影響 。 2022/8/27~ 35 差示掃描量熱分析（ DSC） DSC曲線 橫坐標：溫度（ T）或時間（ t） 縱坐標：熱流率 dH / dt，單位 mJ/s DSC可直接測量樣品在發(fā)生物理或化學變化時的熱效應(yīng) 。 曲線離開基線的位移代表樣品吸熱或放熱的速率 （ mJs1） 。 曲線中峰或谷包圍的面積即代表熱量的變化 。 2022/8/27~ 36 DSC曲線 ? 熱量變化與曲線峰面積的關(guān)系 樣品的熱量變化： ? 傳導到溫度傳感裝置 ， 實現(xiàn)樣品 （ 參比物 ） 的熱量補償 ? 傳導到溫度傳感裝置以外的地方 →DSC曲線上吸熱峰或放熱峰面積 ， 僅代表樣品傳導到溫度傳感器裝置的那部分熱量變化 。 樣品真實的熱量變化與曲線峰面積的關(guān)系為 m?H=KA 式中 ， m — 樣品質(zhì)量； ?H — 單位質(zhì)量樣品的焓變； A — 與 ?H相應(yīng)的曲線峰面積； K — 修正系數(shù) ， 稱儀器常數(shù) 。 2022/8/27~ 37 差示掃描量熱分析（ DSC） DSC的應(yīng)用 DSC的影響因素 ? 樣品 （ 性質(zhì) 、 純度 、 粒度及參比物的性質(zhì) ） 和儀器因素 實驗中需注意的問題 ? 取樣：固體或液體試樣 ， ~10mg， 放置在帶蓋鋁或鉑制測量皿中；盡量采用細或薄的試樣 ， 峰形較規(guī)則 。 ? 純度：雜質(zhì)會使峰移向低溫 ， 且峰形變寬 。 ? 實驗條件： ? 主要是升溫速率 ， 影響峰溫和峰形 。 升溫速率 ↑， 峰溫和峰面積 ↑、 峰形越尖銳；影響某些試樣相變焓的測定 ? 爐內(nèi)氣氛類型和氣體性質(zhì) 。 氣體性質(zhì)不同 ， 峰的起始溫度和峰溫 ， 甚至過程的焓變都會不同 。 ? 試樣用量和稀釋情況 。 2022/8/27~ 38 DSC的應(yīng)用 2022/8/27~ 39 DSC的應(yīng)用 焓變測定 測定出 K， 按與測定 K同樣實驗條件測定樣品 DSC曲線上的峰面積 ， 由 m?H=KA 計算焓變 。 物性測定 如：高聚物物性測定 1. 固 固一級轉(zhuǎn)變， 2. 偏移的基線， 3. 熔融轉(zhuǎn)變， 4. 降解或氣化，5. 二級轉(zhuǎn)變或玻璃化轉(zhuǎn)變， 6. 結(jié)晶， 7. 固化、氧化、化學反應(yīng)或交聯(lián) 2022/8/27~ 40 DSC的應(yīng)用 測定高聚物的結(jié)晶速度 、 結(jié)晶度以及結(jié)晶熔點和熔融熱等 例：運用 DSC 法的測定結(jié)果 ， 確定聚酯薄膜的加工條件 獲得性能好的薄膜： Tg 拉伸溫度 冷結(jié)晶開始的溫度 117℃ ，避免結(jié)晶；拉伸熱定型溫度 冷結(jié)晶
語文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1