差示扫描量热法.pptVIP

第29页，共67页，星期日，2025年，2月5日第30页，共67页，星期日，2025年，2月5日6.4.4DSC的应用鉴于DSC能定量的量热、灵敏度高，应用领域很宽，涉及热效应的物理变化或化学变化过程均可采用DSC来进行测定。峰的位置、形状、峰的数目与物质的性质有关，故可用来定性的表征和鉴定物质，而峰的面积与反应热焓有关，故可以用来定量计算参与反应的物质的量或者测定热化学参数。第31页，共67页，星期日，2025年，2月5日第32页，共67页，星期日，2025年，2月5日1.玻璃化转变温度Tg的测定无定形高聚物或结晶高聚物无定形部分在升温达到它们的玻璃化转变时，被冻结的分子微布朗运动开始，因而热容变大，用DSC可测定出其热容随温度的变化而改变。1)取基线及曲线弯曲部的外延线的交点2)取曲线的拐点第33页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.混合物和共聚物的成分检测脆性的聚丙烯往往与聚乙烯共混或共聚增加它的柔性。因为在聚丙烯和聚乙烯共混物中它们各自保持本身的熔融特性，因此该共混物中各组分的混合比例可分别根据它们的熔融峰面积计算。第34页，共67页，星期日，2025年，2月5日冲击实验表明，含乙烯链段少的试样抗冲击性能差。第35页，共67页，星期日，2025年，2月5日3.结晶度的测定高分子材料的许多重要物理性能是与其结晶度密切相关的。所以百分结晶度成为高聚物的特征参数之一。由于结晶度与熔融热焓值成正比，因此可利用DSC测定高聚物的百分结晶度，先根据高聚物的DSC熔融峰面积计算熔融热焓ΔHf，再按下式求出百分结晶度。ΔHf*：100%结晶度的熔融热焓第36页，共67页，星期日，2025年，2月5日ΔHf*的测定用一组已知结晶度的样品作出结晶度ΔHf图，然后外推求出100％结晶度ΔHf*.第37页，共67页，星期日，2025年，2月5日第38页，共67页，星期日，2025年，2月5日6.5热分析中的联用技术单一的热分析技术，如TG、DTA或DSC等，难以明确表征和解释物质的受热行为。如：TG只能反映物质受热过程中质量的变化，而其它性质，如热学等性质就无法得知有无变化和变化的情况。第39页，共67页，星期日，2025年，2月5日高岭土分析，单独使用TG或DTA就得不到准确的分析结果，而采用TG-DTA联用技术可获知高岭土的高温热分解机理。第40页，共67页，星期日，2025年，2月5日高岭土500-600℃脱水的高岭土980℃亚稳态高岭土1200℃γ-Al2O3第41页，共67页，星期日，2025年，2月5日热分析的联用技术，包括各种热分析技术本身的同时联用，如：TG-DTA,TG-DSC等。热分析与其它分析技术的联用，如：TG-MS、TG-GC、TG-IR等。第42页，共67页，星期日，2025年，2月5日ICTA将热分析联用技术分为三类：同时联用技术串接联用技术间歇联用技术第43页，共67页，星期日，2025年，2月5日(1)同时联用技术在程序控制温度下，对一个试样同时采用两种或多种分析技术，TG-DTA、TG-DSC应用最广泛，可以在程序控温下，同时得到物质在质量与焓值两方面的变化情况。第44页，共67页，星期日，2025年，2月5日TG-DTA联用主要优点：能方便区分物理变化与化学变化；便于比较、对照、相互补充可以用一个试样、一次试验同时得到TG与DTA数据，节省时间测量温度范围宽：室温~1500℃缺点：同时联用分析一般不如单一热分析灵敏，重复性也差一些。因为不可能满足TG和DTA所要求的最佳实验条件。第45页，共67页，星期日，2025年，2月5日TG、DTA技术对试样量要求不一样，TG量稍多一些好，可以得到相对较高的检测精度，而DTA试样少一些好，这样试样中温度分布均匀，反应易进行，可得到更尖锐的峰形和较准确的峰温。只能折衷选择最佳量。第46页，共67页，星期日，2025年，2月5日第47页，共67页，星期日，2025年，2月5日第1页，共67页，星期日，2025年，2月5日基本原理DTA存在的两个缺点：1）试样在产生热效应时，升温速率是非线性的，从而使校正系数K值变化，难以进行定量；2）试样产生热效应时，由于与参比物、环境的温度有较大差异，三者之间会发生热交换，降低了对热效应测量的灵敏度和精确度。→使得差热技术难以进行定量分析，只能进行定性或半定量的分析工作。第2页，共67页，星期日，2025年，2月5日基本原理为了克服差热缺点，发展了DSC。该法对试样产生的热效应能及时得到应有的补偿，使得试样与参比物之间无温差、无热交