差示扫描量热法DSCppt课件.ppt

《差示扫描量热法DSCppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、示差扫描量热法(DifferentialScanningCalorimeter，DSC)国际标准ISO11357-1：DSC是测量输入到试样和参比物的热流量差或功率差与温度或时间的关系DSC与DTA测定原理的不同DSC是在控制温度变化情况下，以温度（或时间）为横坐标，以样品与参比物间温差为零所需供给的热量为纵坐标所得的扫描曲线。DTA是测量T-T的关系，而DSC是保持T=0，测定H-T的关系。两者最大的差别是DTA只能定性或半定量，而DSC的结果可用于定量分析。1、差示扫描量热分析原理（1）功率补偿型差示

2、扫描量热法零点平衡原理（2）热流型差示扫描量热法——通过测量加热过程中试样热流量达到DSC分析的目的，试样和参比物仍存在温度差。——采用差热分析的原理来进行量热分析。——热流式、热通量式。热流式差示扫描量热仪——利用康铜电热片兼作试样、参比物支架底盘和测温热电偶。——仪器自动改变差示放大器的放大系数，补偿因温度变化对试样热效应测量的影响。示差扫描量热测定时记录的热谱图称之为DSC曲线，其纵坐标是试样与参比物的功率差dH/dt，也称作热流率，单位为毫瓦（mW），横坐标为温度（T）或时间（t）。一般在DSC热谱图中

3、，吸热(endothermic)效应用凸起的峰值来表征(热焓增加)，放热(exothermic)效应用反向的峰值表征(热焓减少)。DTA与DSC比较DTA:定性分析、测温范围大DSC:定量分析、测温范围800℃以下(1650℃)DSC的温度、能量和量程校正——利用标准物质的熔融转变温度进行温度校正——利用高纯金属铟(In）标准熔融热容进行能量校正。——利用铟进行量程校正。DSC温度校正选用不同温度点测定一系列标准化合物的熔点常用标准物质熔融转变温度和能量物质铟(In)锡(Sn)铅(Pb)锌(Zn)K2SO4K2

4、CrO4转变温度（℃）156.60231.88327.47419.47585.0±0.5670.5±0.5转变能量（J/g）28.4660.4723.01108.3933.2733.68曲线玻璃化转变结晶基线放热行为（固化，氧化，反应，交联）熔融固固一级转变分解气化DTA曲线吸热放热ΔT(℃)dH/dt(mW)TgTcTmTdDSC4.1玻璃化转变温度的测定dQ/dtdQ/dt温度温度TgTg1/2从DSC曲线上确定Tg的方法Tg体积温度玻璃化转变温度前后体积变化率不同体积收缩过程是一级过程：v为体积

5、松弛时间，即过剩自由体积排出l/e的时间。聚合物体内过剩的自由体积越多，收缩越快。玻璃化转变的动力学本质聚苯乙烯：100C的松弛时间约为0.01秒，95C时约为1秒，77C时约为一年。以1C/min的降温速度测定PS的玻璃化温度约为90C，即松弛时间为1-5min的温度范围。10095919089888579770.01秒1秒40秒2分钟5分钟18分钟5小时60小时1年温度(C)vHeatFluxEndothermicExothermicGlassLiquidTgTg105090Temperatu

6、reC热焓松弛对Tg测定的影响20C/min上曲线：无预处理下曲线：150C保温1min,迅速冷却至室温(320C/min)样品：某线形环氧树脂105090TemperatureC(320)(40)(10)(2.5)(0.62)5151515254样品冷却速率对Tg测定的影响150C预热后以()C/min冷却速率降到Tg以下再测定105090TemperatureC[0][2][25]535651样品放置时间对Tg时间的影响从150C以320C/min降到室温后放置[]天再测定-样品用量10

7、~15mg-以20C/min加热至发生热焓松弛以上的温度-以最快速率将温度降到预估Tg以下50C再以20C/min加热测定Tg对比测定前后样品重量，如发现有失重则重复以上过程Tg测定的推荐程序4.2熔融与结晶表征熔融的三个参数：Tm:吸热峰峰值Hf：吸热峰面积Te：熔融完全温度表征结晶的两个参数：Tc：放热峰峰值Hc：放热峰面积exo1.00.80.60.40.20.0100150200250300350TemperatureCTmHfTeTcHc4.2mg3.1mg5.2mg8.1mg12.4mg6.

8、05.55.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50.06.05.55.04.54.03.53.02.52.01.51.00.50.0200210220230240250260270Temperature(C)HeatFlow(W/g)样品量与Tm值的关系结晶与熔融点必须反复循环加热－冷却，才能得到可重复数据。Tm与Tc测定的重复性在3C左右这一误差比Tg测定要