差示掃描量熱法 塑料材料分析聚合物時(shí)應(yīng)小心，以保證測(cè)得的比熱容不包含任何因化學(xué)或物理變化而產(chǎn)生的熱量變化。
基線 baseline DSC曲線上位于反應(yīng)或轉(zhuǎn)變區(qū)域以外，但與該區(qū)域相鄰的部分。在該部分中，熱流速率(熱功率)差近于恒定。
準(zhǔn)基線 virtual baseline 假定反應(yīng)熱和/或轉(zhuǎn)變熱為零時(shí)，通過(guò)反應(yīng)和/或轉(zhuǎn)變區(qū)域所擬合出的基線。
通常采用內(nèi)插或外推方法在所記錄的基線上畫出。一般在DSC曲線上標(biāo)示(見(jiàn)圖1)。峰 peak DSC曲線上，偏離基線達(dá)到值然后又返回到基線的那部分曲線。
注：峰的開(kāi)始對(duì)應(yīng)于反應(yīng)或轉(zhuǎn)變的開(kāi)始。吸熱峰 endothermic peak 輸入到試樣的能量大于相應(yīng)準(zhǔn)基線能量的峰。
放熱峰 exothermic peak 輸入到試樣的能量小于相應(yīng)準(zhǔn)基線能量的峰。注：根據(jù)熱力學(xué)的慣例，當(dāng)反應(yīng)或轉(zhuǎn)變是放熱時(shí)，焓變?yōu)樨?fù)。
吸熱時(shí)，焓變?yōu)檎Ｎ鼰峄蚍艧岬姆较颍ǔＴ贒SC曲線上表示。峰高：peak height 峰點(diǎn)與準(zhǔn)基線間的距離，用mW表示。峰高與試樣質(zhì)量不成比例關(guān)系。
特征溫度 characteristic temperature DSC曲線上的特征溫度如下：——起始溫度 Ti；——外推起始溫度 Tei；——峰溫度 Tp；——外推終止溫度 Tef；——終止溫度 Tf
原理在規(guī)定的氣氛及程度溫度控制下，測(cè)量輸入到試樣和參比樣的熱流速率差隨溫度和/或時(shí)間變化的關(guān)系。
可使用功率補(bǔ)償型和熱流型兩種類型的DSC儀進(jìn)行試驗(yàn)。這兩種方法所使用的測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)區(qū)分如下：功率補(bǔ)償型DSC：保持試樣和參比樣的溫度相同。
當(dāng)試樣的溫度改變時(shí)，測(cè)量輸入到試樣和參比樣之間的熱流速率差隨溫度或時(shí)間的變化。熱流型DSC：按控制程序改變?cè)嚇拥臏囟葧r(shí)，測(cè)量由試樣和參比樣之間的溫度差而產(chǎn)生的熱流速率差隨溫度或時(shí)間的變化。
這種測(cè)量，試樣和參比樣之間的溫度差與熱流速率差成比例。儀器和材料差示掃描量熱儀，主要性能如下：能以0.5℃/min~20℃/min的速率，等速升溫或降溫；
能保持試驗(yàn)溫度恒定在±0.5℃內(nèi)至少60min；能夠進(jìn)行分段程序升溫或其他模式的升溫；氣體流動(dòng)速率范圍在10ml/min~50ml/min，偏差控制在±10%范圍內(nèi)；
溫度信號(hào)分辨能力在0.1℃內(nèi)，噪音低于0.5℃；為便于校準(zhǔn)和使用，試樣量最小應(yīng)為1mg(特殊情況下，試樣量可以更小)；
儀器能夠自動(dòng)記錄DSC曲線，并能對(duì)曲線和準(zhǔn)基線間的面積進(jìn)行積分，偏差小于2%；配有一個(gè)或多個(gè)樣品支持器的樣品架組件。
樣品皿用來(lái)裝試樣和參比樣，由相同質(zhì)量的同種材料制成，在測(cè)量條件下，樣品皿不與試樣和氣氛發(fā)生物理或化學(xué)變化。
樣品皿應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性能，能夠加蓋和密封，并能承受在測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)壓。天平：稱量準(zhǔn)確度為±0.01mg。
標(biāo)準(zhǔn)樣品：參見(jiàn)附錄A。氣源：分析級(jí)；試樣可以是固態(tài)或液態(tài)。固態(tài)試樣可為粉末、顆粒、細(xì)粒或從樣品上切成的碎片狀。
試樣應(yīng)能代表受試樣品，并小心制備和處理。如果是從樣片上切取試樣時(shí)應(yīng)小心，以防止聚合物受熱重新取向或其他對(duì)粒料或粉料樣品，應(yīng)取兩個(gè)或更多的試樣。
取樣的方法和試樣的制備應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中說(shuō)明。不正確的試樣制備會(huì)影響待測(cè)聚合物的性能。其他有關(guān)資料，見(jiàn)附錄B。
試樣條件和試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)，試驗(yàn)條件，試驗(yàn)前，接通儀器電源至少1h，以便電器元件溫度平衡。
儀器的維護(hù)和操作應(yīng)在GB/T2918-1998規(guī)定的環(huán)境下進(jìn)行。
注：建議儀器不要放在風(fēng)口處，并防止陽(yáng)光直接照射。測(cè)量時(shí)，應(yīng)避免環(huán)境溫度、氣壓或電源電壓劇烈波動(dòng)。
試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)，測(cè)定前，應(yīng)按材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或供需雙方商定的方法對(duì)試樣進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。
1. 除非規(guī)定了其他條件，建議按照GB/T2918-1998的規(guī)定對(duì)試樣進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。2.DSC得到的結(jié)果受狀態(tài)調(diào)節(jié)影響很大。
校準(zhǔn)總則，至少應(yīng)按照儀器生產(chǎn)廠的建議校準(zhǔn)量熱儀的能量和溫度測(cè)量裝置。由于校正函數(shù)K(T)隨溫度而變化，所以不能表示為簡(jiǎn)單的比例系數(shù)。
因此對(duì)每一個(gè)參數(shù)，即溫度或能量，有必要至少用兩種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。在附錄A中給出的大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)樣品，都能用于溫度和能量?jī)蓚€(gè)參數(shù)的校準(zhǔn)。
影響校準(zhǔn)的因素：——DSC量熱計(jì)類型；——氣體及其流速；——樣品皿類型，尺寸及其在樣品支持架上的位置；
——試樣的質(zhì)量；——升溫和降溫速率；——冷卻系統(tǒng)的類型。建議盡可能精確地確定實(shí)際測(cè)定條件，并用相同的條件進(jìn)行校準(zhǔn)。
DSC儀器附帶的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可能會(huì)自動(dòng)校準(zhǔn)某些參數(shù)。建議定期用熔點(diǎn)接近于待測(cè)材料測(cè)試溫度范圍的標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)溫度和能量測(cè)量裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。
進(jìn)行溫度校準(zhǔn)的步驟如下：——選擇至少兩種轉(zhuǎn)變溫度處于或接近待測(cè)溫度范圍的標(biāo)準(zhǔn)樣品；——用與測(cè)定試樣相同的條件測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品的轉(zhuǎn)變溫度。
標(biāo)準(zhǔn)樣品轉(zhuǎn)變溫度的定義為：在峰的前沿斜率點(diǎn)的切線與外推基線的交點(diǎn)(即：外推起始溫度)；
——通過(guò)比較標(biāo)準(zhǔn)樣品的標(biāo)準(zhǔn)值和記錄值確定溫度校正系數(shù)，除非計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值與記錄值進(jìn)行比較自動(dòng)得到。
在升溫方式下，正確地校準(zhǔn)儀器可給出一致的結(jié)果，但在降溫方式下卻不一定(因?yàn)檫^(guò)冷)。因?yàn)闆](méi)有用于降溫方式的標(biāo)準(zhǔn)樣品，可只對(duì)升溫方式進(jìn)行溫度校準(zhǔn)。
每次改變?cè)囼?yàn)條件，都應(yīng)進(jìn)行溫度校正。如果需要，也可按有關(guān)要求經(jīng)常進(jìn)行溫度校準(zhǔn)。溫度校準(zhǔn)的重復(fù)性應(yīng)優(yōu)于2%。
能量或熱功率的校準(zhǔn)，DSC儀器能量(以J為單位)或熱功率(以W為單位)的校準(zhǔn)，就是測(cè)定校準(zhǔn)函數(shù)K(T)或儀器靈敏度與溫度的關(guān)系。
靈敏度單位為mW/mV，它表示儀器指示蝗電信號(hào)E(T)與在溫度T時(shí)傳遞給試樣的功率P(T)的關(guān)系，如式(4)所示：
或用積分式，如式；P(T)——溫度為T時(shí)DSC儀傳遞給試樣的功率，單位為毫瓦(mW)；
K(T)——校準(zhǔn)函數(shù)或儀器靈敏度，單位為毫瓦每毫伏(mW/mV)；E(T)——儀器指示的電信號(hào)，單位為毫瓦(mW)；
根據(jù)DSC儀的類型和待測(cè)的溫度范圍，可用儀器直接校準(zhǔn)或用標(biāo)準(zhǔn)樣品的熔融焓或熱容的測(cè)試值與它們的標(biāo)準(zhǔn)值比較來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。
在選擇校準(zhǔn)方法時(shí)，建議參照儀器制造商的有關(guān)資料。按下述步驟進(jìn)行校準(zhǔn)：選擇兩種或多種標(biāo)準(zhǔn)樣品，其熱容和熔點(diǎn)處于或接近待測(cè)的溫度范圍；
用與測(cè)定試樣相同的條件測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品；記錄轉(zhuǎn)變或熱容的電信號(hào)E與溫度的關(guān)系圖；通過(guò)比較標(biāo)準(zhǔn)值與記錄值，確定能量或熱功率校正函數(shù)。
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