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低温差示扫描量热仪的原理、用途和应用领域

点击次数:59 发布时间:2020-10-28
   低温差示扫描量热仪(简称DSC)是一种热分析仪器,它依据差示扫描量热分析原理,给物质提供一个匀速升温、匀速降温、恒温、或以上任意组合温度环境及恒定流量(或流量为零)的气氛环境,并在此环境下测量样品与参比端的热流差或热功率差随温度及时间的关系。

低温差示扫描量热仪

  低温差示扫描量热仪原理介绍:
  差示扫描量热法(DSC)是在程序控制温度下,测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。当试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现温差ΔT时,通过差热放大电路和差动热量补偿放大器,使流入补偿电热丝的电流发生变化,当试样吸热时,补偿放大器使试样一边的电流立即增大;反之,当试样放热时则使参比物一边的电流增大,直到两边热量平衡,温差ΔT消失为止。换句话说,试样在热反应时发生的热量变化,由于及时输入电功率而得到补偿,所以实际记录的是试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t的变化关系。如果升温速率恒定,记录的也就是热功率之差随温度T的变化关系。
  低温差示扫描量热仪的用途:
  (1)成分分析无机物、有机物、药物和高聚物的鉴别以及它们的相图研究。
  (2)稳定性测定物质的热稳定性、抗氧化性能的测定等。
  (3)化学反应研究固体物质与气体反应的研究、催化剂性能测定、反应动力学研究、反应热测定、相变和结晶过程研究。
  (4)材料质量检定纯度测定、固体脂肪指数测定、高聚物质量检验、液晶的相变、物质的玻璃化转变和居里点、材料的使用寿命等的测定。
  (5)材料力学性质测定抗冲击性能、粘弹性、弹性模量、损耗模数和剪切模量等的测定等。
  应用领域:
  液晶
  随着温度升高,具有液晶性质的物质会从固态起经历一系列的相态转化为各向同性的液态。对于高精密度的扫描量热法,可以测量出其中每个相变的相变焓,结合相态的观察可以研究这一系列的相变。
  氧化稳定性
  一般先将样品放入气密性的样品腔中,通入惰性气体比如氮气,然后加热到需要测量氧化稳定性的温度,在保持温度不变的状况下,通入氧气。
  药物加工
  在药物分析上,可以用差示扫描量热法来判断药物的加工条件,比如若药物要求在无定形形态下加工,就需要先作DSC曲线,确定结晶温度,然后在结晶温度以下加工。
  共聚物与共混物的区分
  DSC是区分共聚物和共混物的重要工具。对于两种不能相容的聚集物,可以通过机械力形成共混物,一般具有两个玻璃化转变温度。
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