DSC曲线解析讲解PPT课件.ppt

2004/4/12 导 师：邓麦村 博士生：叶 震;热分析 国际热分析协会（ICTA)热分析定义： 在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度关系的一种技术。;DSC;基本原理 基线与仪器校正 实验的影响因素 应用实例;仪器简要说明 Pyris 1 DSC是功率补偿差示扫描量热仪。DSC按程序升温，经历样品材料的各种转变如熔化、玻璃化转变、固态转变或结晶，研究样品的吸热和放热反应。 仪器应用范围 可用于测量包括高分子材料在内的固体、液体材料的熔点、沸点、玻璃化转变、比热、结晶温度、结晶度、纯度、反应温度、反应热。; 仪器性能指标 温度范围： -170~725?C 样品量： 0.5到30mg 量热灵敏度： 0.2微瓦 温度精度： ±0.01?C 加热速率： 0.1~500?C/min 量热精度： ±0.1%;DSC的基本原理;功率补偿型(Power Compensation) 在样品和参比品始终保持相同温度的条件下，测定为满足此条件样品和参比品两端所需的能量差，并直接作为信号?Q（热量差）输出。 热流型(Heat Flux) 在给予样品和参比品相同的功率下，测定样品和参比品两端的温差?T，然后根据热流方程，将?T（温差）换算成?Q（热量差）作为信号的输出。;Furnace;热流型 DSC;dQ/dt = dQ/dT ? dT/dt Q ：热量 t ：时间 T ：温度 dQ/dt： 纵坐标信号，mW； dT/dt ：程序温度变化速率，?C/min; 纵坐标信号的大小与升温速度成正比;功率补偿型 DSC的优点;;Identical Indium Sample Run on Heat;Multiple Scans of Indium, Showing Precision; 热功率补偿感应器由铂精密温度测量电路板、微加热器和互相贴近的梳型感应器构成，样品和参比端左右对称。精密温度测量电路板和微加热器均涂有很薄的绝缘层，以保持样品皿与感应器之间的电绝缘性，并最大程度地降低热阻。 ;复合型DSC; 特 点 保留热流型DSC的均温块结构，以保持基线的稳定和高灵敏度； 配置功率补偿式DSC的感应器以获得高分辨率；;基线与仪器的校正;基线的重要性 样品产生的信号及样品池产生的信号必须加以区分； 样品池产生的信号依赖于样品池状况、温度等； 平直的基线是一切计算的基础。 如何得到理想的基线 干净的样品池、仪器的稳定、池盖的定位、清洗气； 选择好温度区间，区间越宽，得到理想基线越困难； 进行基线最佳化操作。;校正的含义 校正温度与能量的对应关系 校正的原理 方法：测定标准物质，使测定值等于理论值 手段：能量、温度区间、温度绝对值 什么时候需要校正 1. 样品池进行过清理或更换 2. 进行过基线最佳化处理后;实验中的影响因素;扫描速度的影响 灵敏度随扫描速度提高而增加 分辨率随扫描速度提高而降低 技巧： 增加样品量得到所要求的灵敏度 低扫描速度得到所要求的分辨率;扫描速度的影响;样品制备的影响 样品几何形状： 样品与器皿的紧密接触 样品皿的封压： 底面平整、样品不外露 合适的样品量： 灵敏度与分辨率的折中;1. 用力过大，造成样品池不可挽救的损坏； 2. 操作温度过高（铝样品皿，温度600℃）； 3. 样品池底部电接头短路和开路； 4. 样品未被封住，引起样品池污染。;DSC应用举例;共混物的相容性;热历史效应;结晶度的表征;u;增塑剂的影响;固化过程的研究;u;u;高分子鉴别 热处理效应 晶区结构变化 物理老化过程; 解析DSC曲线涉及的技术面和知识面较广。为了确定材料转变峰的性质，可利用DSC以外的其他热分析手段，如DSC-TG联用。同时，还可以与DSC-GC，DSC－IR等技术联用。;谢 谢！