dsc差示掃描量熱儀是用于測(cè)量物質(zhì)在升溫或降溫過程中吸收或釋放熱量的儀器,其工作原理基于熱流率的變化。它通過程序控制溫度,測(cè)量輸入到樣品和參比物的功率差與溫度的關(guān)系。這種關(guān)系通常以DSC曲線的形式呈現(xiàn),曲線的縱坐標(biāo)是樣品吸熱或放熱的速率(熱流率dH/dt),橫坐標(biāo)則是溫度T或時(shí)間t。
具體來說,dsc差示掃描量熱儀包含兩個(gè)主要部分:一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)和一個(gè)記錄系統(tǒng)。測(cè)量系統(tǒng)由兩個(gè)小爐子組成,一個(gè)放置樣品,另一個(gè)放置參比物(通常是已知熱性質(zhì)的惰性物質(zhì))。這兩個(gè)爐子被放置在一個(gè)溫度可控的環(huán)境中,并且它們的溫度被準(zhǔn)確地控制和監(jiān)測(cè)。當(dāng)樣品發(fā)生物理變化(如熔化、結(jié)晶)或化學(xué)變化(如氧化、還原)時(shí),會(huì)吸收或釋放熱量。這些熱量變化會(huì)被測(cè)量并記錄下來,形成DSC曲線。
通過分析DSC曲線,可以獲得多種熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù),如比熱容、反應(yīng)熱、轉(zhuǎn)變熱、相圖、反應(yīng)速率、結(jié)晶速率、高聚物結(jié)晶度、樣品純度等。這些信息對(duì)于研究材料的熱穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理以及物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化等方面都非常重要。
dsc差示掃描量熱儀的一些主要作用:
1.可用于研究材料的相變過程,如熔融、凝固、晶化、玻璃化等,提供相變溫度、相變焓等重要信息。
2.可以測(cè)定材料的熱容,了解材料在不同溫度下吸收或釋放的熱量,揭示材料的熱力學(xué)性質(zhì)。
3.可用于評(píng)估材料的熱穩(wěn)定性,包括熱分解溫度、熱分解焓等指標(biāo),幫助確定材料的熱穩(wěn)定性和安全性。
4.可以研究化學(xué)反應(yīng)、聚合反應(yīng)等過程中的熱效應(yīng),了解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),如反應(yīng)速率、活化能等。
5.可用于檢測(cè)材料的性能變化,如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶度、熱膨脹系數(shù)等,幫助評(píng)估材料的性能。
6.在材料生產(chǎn)和質(zhì)量控制中具有重要作用,可以用于檢測(cè)材料的熱性質(zhì),確保產(chǎn)品符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求。