2025年大学《化学测量学与技术》专业题库—— 阻燃材料热释能测定方法研究.docxVIP

2025年大学《化学测量学与技术》专业题库——阻燃材料热释能测定方法研究

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题

1.热释能现象主要源于材料的哪种物理化学过程？

A.电荷的静态分布

B.热膨胀

C.相变或化学反应释放的潜热

D.机械摩擦

2.在使用差示扫描量热法（DSC）测定材料热释能时，记录的是样品和参比物之间什么随温度变化的量？

A.质量变化率

B.温度差

C.电压信号

D.热导率

3.热重分析法（TGA）主要用于测定材料在加热过程中的什么变化？

A.熔化温度

B.玻璃化转变温度

C.质量损失

D.比热容

4.对于阻燃材料的热释能研究，选择合适的升温速率至关重要，以下哪种说法是正确的？

A.升温速率越快，测得的总热释能越低

B.升温速率的选择不影响热释能的绝对值

C.较快的升温速率有助于区分不同阶段的热释能

D.在定量分析中，应采用尽可能慢的升温速率

5.在DSC/TGA分析中，样品的量对测定结果有何影响？

A.对DSC峰面积有影响，对TGA质量损失率无影响

B.对TGA质量损失率有影响，对DSC峰面积无影响

C.对两者均有显著影响，但影响程度不同

D.对两者均无影响

6.若要研究阻燃材料燃烧过程中的放热速率，除了热分析技术外，以下哪种技术可能更为直接？

A.红外光谱（FTIR）

B.热成像技术

C.激光诱导击穿光谱（LIBS）

D.拉曼光谱（Raman）

7.根据阿伦尼乌斯方程，反应速率常数k与活化能Ea及温度T的关系是？

A.k与Ea成正比，与T成正比

B.k与Ea成反比，与T成反比

C.k与Ea成反比，与T成正比

D.k与Ea成正比，与T成反比

8.在分析DSC或TGA图谱时，通过积分峰面积可以计算出什么参数？

A.相变温度

B.活化能

C.相对热稳定性

D.焓变（ΔH）或质量损失（Δm）

9.比较不同阻燃剂对材料热释能贡献的实验设计，以下哪个因素需要严格控制？

A.实验室环境温度

B.样品的摩尔浓度

C.热分析仪器的型号

D.样品的填充密度

10.评价一种阻燃材料热释能测定方法优劣时，通常需要考虑哪些方面？（多选）

A.准确度和重复性

B.灵敏度和检测限

C.分析速度和成本

D.对样品的破坏程度

二、填空题

1.热释能是指材料在受热过程中因发生______或______而释放热量的现象。

2.差示扫描量热法（DSC）通过测量______随温度的变化来获得材料的热特性信息。

3.热重分析法（TGA）的灵敏度通常用______来衡量，表示单位温度变化引起的质量变化率。

4.为了定量测定材料的热释能，热分析实验必须在______气氛下进行，以防止样品与氧气等反应。

5.在进行热释能相关动力学研究时，常用的数据处理模型包括______方程和______方程。

6.利用红外热成像技术可以可视化地监测材料表面或内部在加热过程中的______分布和变化。

7.选择合适的参比物是DSC分析准确性的关键，参比物应具有______的热物理性质。

8.阻燃材料的热释能大小与其燃烧性能密切相关，通常热释能越大，材料在燃烧过程中的______也越剧烈。

9.在分析TGA数据时，需要对质量损失进行______校正，以消除样品本征性质的影响。

10.将多种化学测量技术（如DSC、FTIR、TGA联用）结合进行阻燃材料表征，可以实现______表征，获得更全面的信息。

三、简答题

1.简述DSC和TGA在测定阻燃材料热释能方面的主要区别和联系。

2.解释为什么在测定阻燃材料的热释能时，控制样品的加热速率和气氛非常重要？

3.简述利用热分析方法（如DSC或TGA）评价不同阻燃剂对基材热释能影响的基本思路。

4.简述热释能测定结果可以用来评价阻燃材料哪些方面的性能？

四、计算题

1.某样品在DSC实验中以10K/min的速率加热，在200°C至250°C之间记录到一个吸热峰。假设峰形近似对称，峰面积对应的焓变为120J/g。请计算该吸热过程的总热释能（即吸热量）是多少焦耳每克（J/g）？

2.对某阻燃复合材料进行TGA分析，在300°C至700°C范围内发生质量损失。若在此温度区间内，