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热分析及其联用技术 Thermal Analysis and Its Multiple Techniques ? 热分析是在程序控制的温度下, 测量物质的各种物理性质随温度或时间转变的技术,由此进一步研究物质结构与性能的关系、反应规律. 第七章 第一节 热分析概论 第二节 差示扫描量与差热分析 第三节 热重分析与微商热重法 第四节 热机械分析 第五节/第六节 热分析技术的应用 / 热分析联用技术的发展 第一节 热分析概论 Introduction for Thermal Analysis  1.1 热分析发展简史 热分析(德文Thermische Analyze ）一词是由德国的Tammann教授提出的，（ 对应法文Thermal Analyse，日文汉字“熱分析”日文汉字“热分析”，英文Thermal Analysis） 发表在1905年《应用与无机化学学报》。 但热分析技术的发明要早，热重法是所有热分析技术中发明最早的。 勒夏忒列教授, 1850年10月生于巴黎, 1907年任法国矿业总监，1908年任巴黎大学教授，第一次世界大战期间曾任法武装部长。 勒夏忒列于1887年用热电偶测定了粘土加热时其在升－降温环境条件下，试样与环境温度的差别，从而观察是否发生吸热与放热反应，研究了加热速率dT/dt随时间t的变化。 1782年，英国人Wedgwood在研究粘土时测得了第一条热重曲线，发现粘土加热到暗红（500～600℃）时出现明显失重。 最初设计热天平的是日本东北大学的本多光太郎，于1915年他把化学天平的一端秤盘用电炉围起来制成第一台热天平，并使用了“热天平”（thermobalance）一词。 1.2 热分析的定义与分类 并非所有以热进行分析的手段均可称之为热分析，而是有其严格的定义。目前得到普遍认可的热分析定义为：热分析是在规定的气氛中测量样品的性质随时间或温度的变化、并且样品的温度是程序控制的一类技术。 该定义是国际热分析学会（ICTA）于1977年提出，并已被国际应用与纯粹化学委员会（IUPAC）和美国材料试验（测试）学会（ASTM）相继接受。 该定义包括三方面内容： 一是程序控温，一般指线性升（降）温，也包括恒温、循环或非线性升、降温，或温度的对数或倒数程序。 二是选一种观测的物理量P（可以是热学、力学、光学、电学、磁学、声学的等）。 三是测量物理量P随温度T的变化。 ICTA在给热分析下定义时指出，像X射线衍射、红外光谱等，虽偶尔也在受热条件下进行分析，但不在热分析之列。 第二节差示扫描量热法与差热分析法2.1 DSC和DTA基本原理2.1.1 差示扫描量热仪(DSC)的基本原理  ? 差示扫描量热（DSC，也叫差动热分析）是在程控温度下测量保持样品与参比物温度恒定时输入样品和参比物的功率差与温度关系的分析方法；差热分析（DTA）是在程序控制温度下测量样品与参比物之间的温度差和温度之间关系的热分析方法。 差示扫描量热法Differential Scanning Calorimetry，英文缩写DSC，有功率补偿式和热流式两种： Power-Compensation DSC Heat-Flux DSC 其原理如图3功率补偿式DSC原理图所示。 紧贴试样和参比物托盘的底面，分别装有一对温度敏感元件和一对加热器。温度敏感元件的作用是检测试样和参比物之间的温度差。 两个加热器的作用是清除由于试样热效应引起的试样与参比物之间的温度差。整个差示扫描量热系统有两个控制回路，即平均温度电路和差示温度电路。 平均温度电路使系统按规定的速率来升高(或降低)试样和参比物的温度。 差示温度电路调节两加热器功率，使试样和参比物保持相同温度。 若试样有吸热反应发生时,则两加热器功率不相等，电路有信号输出，在DSC曲线上形成峰,峰面积正比于相应的焓变。 1964年，Watson等人在国际会议上提出示差扫描量热法的原理及设计方案，被Perkin-Elmer公司所采用，研制成功了功率补偿式差示扫描量热计（DSC）。由于DSC能在全量程范围内给出准确的热量变化，定量性和重复性好。因此得到了迅速发展。Dupont公司等不久开发出有自己特色的热流式DSC仪。 在20世纪60年代以来，由于石油化工和合成材料的迅速发展，高聚物的热分析有了较快的发展。可控硅和集成电路的出现与应用，使热分析仪器小型化成为可能……。 1970年代， Perkin-Elme