材料現(xiàn)代分析方法王2熱分析part

1、第一章材料熱分析材料現(xiàn)代分析技術(shù)第一章材料熱分析§1.§2.§3.§4.材料熱分析緒論熱分析物理基礎(chǔ)差熱分析法（DTA）差示掃描量熱法（DSC）材料現(xiàn)代分析技術(shù)§1. 材料熱分析緒論國(guó)際熱分析Confederation（InternationalforThermalAnalysis，ICTA）1977年對(duì)熱分析技術(shù)下了如下定義：熱分析是在程序溫度下，測(cè)量物質(zhì)的某一物理性質(zhì)與溫度變化函數(shù)關(guān)系的一類(lèi)技術(shù)。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§1. 材料熱分析緒論在熱分析法中，物質(zhì)在一定溫度范圍內(nèi)發(fā)生變化，包括：與周?chē)h(huán)境作用而經(jīng)歷的物理變化和化A.學(xué)變化，諸

2、如出結(jié)晶水和揮發(fā)性物質(zhì)的碎片、熱量的吸收或，某些變化還涉及到物質(zhì)的質(zhì)量增加或質(zhì)量損失物質(zhì)本身發(fā)生熱化學(xué)變化和熱物理性質(zhì)及電學(xué)性質(zhì)變化等B.材料現(xiàn)代分析技術(shù)§1. 材料熱分析緒論熱分析法的就是研究物質(zhì)在受熱或冷卻時(shí)產(chǎn)生的物理和化學(xué)的變遷速率和溫度以及所涉及的能量和質(zhì)量變化。歸結(jié)起來(lái)可以這樣說(shuō)，熱分析技術(shù)是建立在物質(zhì)熱行為上的一類(lèi)分析方法。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§1. 材料熱分析緒論溫度差熱分析法（DTA）熱量差示掃描量熱法（DSC） 質(zhì)量熱重分析法（TGA）力學(xué)性質(zhì)動(dòng)態(tài)熱機(jī)械法（TMA）、體積熱膨脹法(Thermodilatometry) 發(fā)光強(qiáng)度熱釋光法(Thermophotom

3、etry)電極化熱釋電法晶格結(jié)構(gòu)高射線(xiàn)衍射法材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)基本概念和基本定律熱2.1熱是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種形式。熱的本質(zhì)是物質(zhì)的大量的運(yùn)動(dòng)。、原子等微觀(guān)粒子永不停息的無(wú)規(guī)則從熱力學(xué)概念出發(fā)，熱是當(dāng)系統(tǒng)與環(huán)境的溫度存在差異時(shí)，在系統(tǒng)與環(huán)境之間所傳遞或交換的能 量。熱的另一個(gè)涵義是熱量，它是能量傳遞的一種形式，它與過(guò)程的性質(zhì)無(wú)關(guān)。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.1基本概念和基本定律熱力學(xué)平衡態(tài)物質(zhì)的狀態(tài)是物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的總和。在外界對(duì)物質(zhì)既不作功也不傳熱的條件下，無(wú)論 其初始狀態(tài)如何，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后必將達(dá)到其宏 觀(guān)物理性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀

4、態(tài)，這種狀態(tài)即稱(chēng)為平衡態(tài)。描述熱力學(xué)平衡態(tài)的物理量稱(chēng)為狀態(tài)參量。發(fā)生狀態(tài)變化的經(jīng)過(guò)稱(chēng)為熱力學(xué)過(guò)程。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.1基本概念和基本定律熱力學(xué)平衡態(tài)關(guān)于孤立系統(tǒng)的平衡態(tài)，應(yīng)充分注意以下幾點(diǎn)：第一，處于非平衡狀態(tài)的孤立系統(tǒng)，要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才能由非平衡態(tài)過(guò)渡到平衡態(tài)，這一過(guò)程稱(chēng)為弛豫過(guò)程。其所需時(shí)間稱(chēng)為弛豫時(shí)間，其長(zhǎng)短由系統(tǒng)性質(zhì)及弛豫機(jī)制決定；第二，孤立系統(tǒng)一旦達(dá)到平衡態(tài)，則系統(tǒng)的狀態(tài)再也不隨時(shí)間變化而變化；材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.1基本概念和基本定律熱力學(xué)平衡態(tài)第三，當(dāng)系統(tǒng)處于熱力學(xué)平衡態(tài)時(shí)，雖然其宏觀(guān)參量不再隨時(shí)間而變化，但組成系統(tǒng)

5、的微觀(guān)粒子仍在進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)動(dòng)；第四，當(dāng)系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)序和無(wú)規(guī)則的；第五，孤立系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則作為其一部分的封閉系統(tǒng)或開(kāi)放系統(tǒng)也處于平衡態(tài)。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.1基本概念和基本定律態(tài)和相態(tài)通常條件下，物質(zhì)的狀態(tài)按物質(zhì)的宏觀(guān)性質(zhì)劃分可分為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。物質(zhì)的態(tài)與溫度和有關(guān)。相態(tài)是熱力學(xué)概念，可分為固相(晶相、非晶相)、液相和氣相。物質(zhì)在一定條件下從一種相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相稱(chēng)為相變。相變時(shí)熱力學(xué)函數(shù)有突變。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.1基本概念和基本定律態(tài)和相態(tài)晶相中其構(gòu)狀態(tài)?；蛟映室?guī)則、對(duì)稱(chēng)和周期性結(jié)非晶

6、相和液相中或原子呈近程有序無(wú)序狀態(tài)，因此具有類(lèi)似液相結(jié)構(gòu)的非晶相固體狀態(tài)又稱(chēng)氣相中氣體態(tài)或無(wú)定形態(tài)，是非晶態(tài)固體。呈完全無(wú)序狀態(tài)。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.1基本概念和基本定律熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律是關(guān)于能量守恒與轉(zhuǎn)化定律在一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀(guān)過(guò)程中的具體表述。其表達(dá)式是：QUAW式中， Q外界向系統(tǒng)傳遞的熱量； U系統(tǒng)的內(nèi)能；AW系統(tǒng)對(duì)外界所作的功。上式的意義為系統(tǒng)在任一過(guò)程中吸收的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量和系統(tǒng)對(duì)外界所作的功之和。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.1基本概念和基本定律熱力學(xué)第二定

7、律熱力學(xué)第二定律可表述為在有限空間和時(shí)間內(nèi)一切物理、化學(xué)過(guò)程的發(fā)展具有不可逆性。一切不可逆的正過(guò)程可以自發(fā)地進(jìn)行(如熱量自高溫物體向低溫物體傳遞，功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬?，而其逆過(guò)程則不能自發(fā)地進(jìn)行。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.1基本概念和基本定律熱力學(xué)第二定律對(duì)于封閉體系，系統(tǒng)只作體積功，在等溫和等壓下，由始態(tài)變化到終態(tài)時(shí)，吉布斯函數(shù)的變化值為，GH-TS式中， G吉布斯函數(shù)的變化； H焓變；T熱力學(xué)溫度； S嫡變。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.1基本概念和基本定律熱力學(xué)第二定律GGG<=>0時(shí)，為自發(fā)進(jìn)行過(guò)程；0時(shí)，為平衡過(guò)程；0時(shí)，說(shuō)明該過(guò)

8、程不能自發(fā)進(jìn)行。平衡態(tài)是對(duì)應(yīng)于吉布斯函數(shù)G為最低的狀態(tài)，任何體系總是自發(fā)趨于吉布斯函數(shù)最小。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.2物質(zhì)受熱過(guò)程中發(fā)生的變化物質(zhì)以一定方式受熱后，會(huì)使物質(zhì)的溫度升高或發(fā)生結(jié)構(gòu)的變化（相變）和化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變時(shí)往往拌隨著質(zhì)量的變化(質(zhì)量增加或質(zhì)量損失)，熱量的變化(吸熱或 放熱)。如脫水、汽化、熔融、升華等往往伴有吸熱效應(yīng)，而氧化裂解，化學(xué)分解往往伴有放熱效應(yīng)。某些物質(zhì)的氧化過(guò)程會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量增加。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.2物質(zhì)受熱過(guò)程中發(fā)生的變化單就固體物質(zhì)而言受熱后溫度變化而言，其熱物理性質(zhì)的變化有：性質(zhì)

9、：導(dǎo)熱系數(shù)，熱膨脹系數(shù)，熱輻射性質(zhì)，電極化，電子躍遷，晶格畸變等 熱力學(xué)性質(zhì)：比熱容等，在德拜溫度以下，其比熱容隨溫度降低而減小材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律在熱分析過(guò)程中，試樣在程序溫度下不斷地升溫，樣品、坩堝、支架及其周?chē)沫h(huán)境包括氣氛之間進(jìn)行著熱量的交換。因此研究和掌握熱量傳遞的規(guī)律，對(duì)熱分析儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱分析測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性都有極為重要的意義。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律熱傳導(dǎo)過(guò)程物質(zhì)的熱傳導(dǎo)是指熱量在靜止物體中高溫部分向 低溫部分或向與之接觸的溫度較低的另一靜止物體傳遞的過(guò)程。不同的物質(zhì)以及物質(zhì)

10、所處的狀態(tài)(固態(tài)、液態(tài)和氣 態(tài))不同，其導(dǎo)熱機(jī)理也不相同，相應(yīng)的導(dǎo)熱能力也不一樣。所有物質(zhì)的熱傳導(dǎo)，無(wú)論其狀態(tài)怎樣，都是由于物質(zhì)內(nèi)部微觀(guān)粒子相互碰撞和傳遞的結(jié)果。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律熱傳導(dǎo)過(guò)程對(duì)于氣體和液體，熱量的傳導(dǎo)通常是相互作用或碰撞的結(jié)果。和原子對(duì)于無(wú)機(jī)介電固體材料，熱量的傳導(dǎo)是通過(guò)晶體 點(diǎn)陣或晶格振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。晶格振動(dòng)能量是量子 化的，可以稱(chēng)為聲子。因此，無(wú)機(jī)介電物質(zhì)的熱傳導(dǎo)主要是聲子相互作用和碰撞的結(jié)果。對(duì)于金屬固體，熱量主要由電子相互作用和碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)，聲子的貢獻(xiàn)較少。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的

11、一般規(guī)律熱傳導(dǎo)過(guò)程用于描述傳導(dǎo)的熱量與溫度梯度、時(shí)間與導(dǎo)熱方向垂直的面積之間關(guān)系的傅里葉定律(Fourier)， 可用下面的數(shù)學(xué)式表達(dá)：材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律熱傳導(dǎo)過(guò)程材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律熱對(duì)流過(guò)程熱對(duì)流是發(fā)生在流體內(nèi)的一種熱量傳遞過(guò)程。其 特點(diǎn)是熱量由高溫部分傳遞至低溫部分。它是由流體內(nèi)的、原子等的相對(duì)位移引起的。造成流體對(duì)流的是由于靜止流體內(nèi)各點(diǎn)的溫度差或因外界的能量的引入所造成。對(duì)流的流體與其緊鄰的固體表面的熱量交換稱(chēng)為對(duì)流傳熱。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量

12、傳遞的一般規(guī)律熱對(duì)流過(guò)程牛頓冷卻定律(Newton)可用于描述對(duì)流傳熱的熱流量q與壁面溫度Tw和流體溫度T的溫度差的關(guān)系，即：材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律熱輻射過(guò)程傳熱的過(guò)程除熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流外，總伴有熱的輻射發(fā)生。當(dāng)物質(zhì)原子中的電子受激振動(dòng)時(shí)，就會(huì)向外發(fā)射輻射能。事實(shí)上，一切物質(zhì)內(nèi)部的電子無(wú)不處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也就是說(shuō)任何物體只要其溫度不等于絕對(duì)零度，都在不停地以電磁波的形式向外界輻射能量。其波長(zhǎng)范圍很寬，從X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)直到無(wú)線(xiàn)電波。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律熱輻射過(guò)程從研究熱過(guò)程和熱現(xiàn)象的

13、角度看，感的是那些能被物體所吸收，并且在吸收時(shí)它們的能量又重新轉(zhuǎn)換為熱的那些射線(xiàn)，這就是波長(zhǎng)在0.440m的可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)，其中尤為顯著的是0.840m的紅外線(xiàn)，我們把這些射線(xiàn)稱(chēng)為熱射線(xiàn)。熱射線(xiàn)的過(guò)程稱(chēng)為熱輻射。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律熱輻射過(guò)程由于熱輻射與可見(jiàn)光的本性相同，當(dāng)一個(gè)物體輻射出 的能量與另一物體相遇，可被該物體反射、透射或吸 收。相當(dāng)部分的固體或液體，不能或很少能透過(guò)熱輻射 線(xiàn)，但能部分吸收所有波長(zhǎng)的輻射能；真空和大多數(shù)氣體能全部或幾乎全部透過(guò)熱輻射線(xiàn)。當(dāng)物體將輻射能吸收后，輻射能將重新轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苜A 于物體內(nèi)部。材料現(xiàn)代分析技術(shù)&#

14、167;2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律熱輻射過(guò)程熱輻射的過(guò)程可劃分為三個(gè)階段：第一，熱的物體表面的熱能轉(zhuǎn)變成電磁波振動(dòng)；第二，由這種電磁波振外透過(guò)空間；第三，電磁波在接受物體表面轉(zhuǎn)為熱能，又被該物體吸收。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.3熱量傳遞的一般規(guī)律熱輻射過(guò)程表征物體在某溫度下的輻射能力的性質(zhì)是物質(zhì)的熱發(fā)射率。它被定義為物質(zhì)在一定溫度下所輻射的熱能與黑體在同溫度下所輻射的能量之比。物體熱發(fā)射率的大小，除與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)性質(zhì)、溫度等有關(guān)之外，在很大程度上還取決于物體的表面狀態(tài)。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§2. 熱分析物理基礎(chǔ)2.4現(xiàn)代熱分析儀器的基

15、本材料現(xiàn)代分析技術(shù)氣氛系統(tǒng)§3. 差熱分析法眾所周知，物質(zhì)在受熱或冷卻過(guò)程中發(fā)生的物理變化和化學(xué)變化伴隨著吸熱和放熱現(xiàn)象。如：晶型轉(zhuǎn)變、沸騰、升華、蒸發(fā)、熔融等物理變化，以及氧化還原、分解、脫水和離解等化學(xué)變化均伴隨一定的熱效應(yīng)變化。差熱分析正是建立在物質(zhì)的這類(lèi)性質(zhì)基礎(chǔ)之上的法。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法差熱分析法是使用最早和應(yīng)用最廣泛的熱分析技術(shù)。1887年，德國(guó)人H. Lechatelier用一個(gè)熱電偶插入受熱的粘土試樣中，測(cè)量粘土的溫度變化規(guī)律。1891年，英國(guó)人Relerts和Austen首次使用示差熱試樣與參比物間產(chǎn)生的溫度差T，這既電偶是目前廣泛使用的差

16、熱分析法的原始模型。測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)化，測(cè)定裝置的精密化與微量化，數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)化使差熱分析不斷發(fā)展并廣泛應(yīng)用。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理試樣與參比物的溫差測(cè)試方法？ 材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理均溫板的使用和微量差熱分析材料現(xiàn)代分析技術(shù)

17、7;3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理差熱分析儀的基本儀器？材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理差熱分析儀器實(shí)物材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.1差熱分析的基本原理差熱分析儀器實(shí)物材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.2差熱曲線(xiàn)及其判讀材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.2差熱曲線(xiàn)及其判讀AB和DE：基線(xiàn)B：溫差起始點(diǎn)C：峰值點(diǎn) D：溫差結(jié)束點(diǎn)BD：峰寬CF：峰高BCDB：峰面積G：外推起始點(diǎn)材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.2差熱曲線(xiàn)及

18、其判讀G：外推起始點(diǎn)，在峰的前沿最大斜率點(diǎn)的切線(xiàn)與外推基線(xiàn)的交點(diǎn)。差熱曲線(xiàn)提供的信息主要有峰的位置、峰的面積、峰的形狀和個(gè)數(shù)。通過(guò)這些信息，可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行 定性和定量分析，并可研究變化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.2差熱曲線(xiàn)及其判讀差熱曲線(xiàn)的判讀峰位對(duì)于大多數(shù)變化，外推起始溫度比峰頂溫度更接近于熱力學(xué)平衡溫度。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定DTA峰頂溫度比較容易，但峰頂溫度并不反映變化速率達(dá)到最大值時(shí)的溫度，也不能代表放熱或吸熱結(jié)束時(shí)的溫度。所以，在標(biāo)定溫度的檢定參樣的轉(zhuǎn)變溫度數(shù)據(jù)時(shí)，往往同時(shí)列出了外推起始溫度和峰頂溫度兩個(gè)數(shù)值。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法

19、3.2差熱曲線(xiàn)及其判讀差熱曲線(xiàn)的判讀峰面積DTA曲線(xiàn)峰面積與試樣焓有關(guān)。在DTA測(cè)定中，DTA曲線(xiàn)上峰的面積與熱效應(yīng)或反應(yīng)物的質(zhì)量之間并不是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系。峰面積的修正：溫差起始點(diǎn)至“反應(yīng)終點(diǎn)”的面積材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.2差熱曲線(xiàn)及其判讀差熱曲線(xiàn)的判讀反應(yīng)終點(diǎn)指數(shù)衰減材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.2差熱曲線(xiàn)及其判讀差熱曲線(xiàn)的判讀反應(yīng)終點(diǎn)材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素要真正獲得一個(gè)好的DTA實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并不是一件易事。根據(jù)ICTA標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)的意見(jiàn)，在進(jìn)行熱分析時(shí)必須對(duì)實(shí)驗(yàn)條件加以嚴(yán)格，并要仔細(xì)研究實(shí)驗(yàn)條件對(duì)所測(cè)數(shù)

20、據(jù)的影響，在熱分析數(shù)據(jù)時(shí)必須同時(shí)明確測(cè)定時(shí)所采用的實(shí)驗(yàn)條件。大量研究和實(shí)踐表明：影響差熱分析的因素主要有兩個(gè)方面：儀器因素和操作因素。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素儀器因素1.加熱方式、爐子形狀和溫度的均勻性和爐體熱容量2.試樣容器與支撐裝置的材質(zhì)與結(jié)構(gòu)傳熱性能和熱容量3.熱電偶的類(lèi)型、位置和材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素操作因素1.升溫速率2.試樣的用量、粒度與形狀、裝填密度等3.參比物與試樣的對(duì)稱(chēng)性4.和氣氛材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素1. 升溫速率研究和實(shí)踐表明，在DTA實(shí)

21、驗(yàn)中，升溫速率是對(duì)DTA曲線(xiàn)產(chǎn)生最明顯影響的操作因一。當(dāng)升溫速率增大時(shí)，時(shí)間產(chǎn)生的熱效應(yīng)增大，峰頂溫度通常向高溫方向移動(dòng)，峰的面積也會(huì)增加。升溫速率對(duì)DTA峰溫影響與產(chǎn)生該熱效應(yīng)變化過(guò)程的速度大小有直接關(guān)系，或者說(shuō)與其活化能大小有關(guān)。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素1. 升溫速率升溫速率對(duì)DTA曲線(xiàn)峰頂溫度影響的定量關(guān)系式材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素1. 升溫速率升溫速率對(duì)DTA峰溫影響與試樣反應(yīng)的類(lèi)型的也有關(guān)系。如果試樣受熱發(fā)生反應(yīng)后只經(jīng)歷相變而無(wú)質(zhì)量變化，其升溫速率的影響比有質(zhì)量變化的反應(yīng)小。一般情況下，升溫速率取

22、：10/min材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素20/min30/min材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素2.試樣的用量、粒度與形狀、裝填密度一般來(lái)講，試樣量增加，峰面積增加，并使基線(xiàn)偏離零線(xiàn)的程度增大；試樣量小，DTA曲線(xiàn)分辨率高，基線(xiàn)漂移也小。但試樣用量過(guò)少，會(huì)使本來(lái)很 小的峰不能檢測(cè)出來(lái)。一般試樣用量：幾毫克至幾百毫克。已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，試樣用量在特定情況下，還會(huì) 影響反應(yīng)機(jī)理。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素材料現(xiàn)代

23、分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素2.試樣的用量、粒度與形狀、裝填密度試樣粒度、形狀和裝填密度等對(duì)DTA曲線(xiàn)影響比較復(fù)雜，不僅要考慮物理性質(zhì)變化的影響，還必須注意相應(yīng)變化過(guò)程的物理化學(xué)機(jī)制。一般要求：粒度與形狀均一性好，裝填密實(shí)材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素3.參比物與試樣的對(duì)稱(chēng)性參比物基本要求：中性物質(zhì)，加熱時(shí)無(wú)任何熱效應(yīng)。參比物應(yīng)盡量選擇與試樣的熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、用量、 粒度、形狀、堆積密度等性質(zhì)一致或接近的物質(zhì)。常用的參比物有：-Al2O3、MgO等。無(wú)對(duì)稱(chēng)性

24、合適的參比物時(shí)，可以采用參比物稀釋樣品 的方法。材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素4.和氣氛材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.3差熱分析的影響因素材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.4差熱分析的應(yīng)用舉例相圖的測(cè)定材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.4差熱分析的應(yīng)用舉例材料的鑒別和成分分析材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.4差熱分析的應(yīng)用舉例材料相態(tài)結(jié)構(gòu)的變化分析材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.4差熱分析的應(yīng)用舉例材料的篩選材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.4差熱分析的應(yīng)用舉例材料工藝過(guò)程的分析材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.4差熱分析的應(yīng)用舉例固體材料相變動(dòng)力學(xué)研究材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.4差熱分析的應(yīng)用舉例固體材料相變動(dòng)力學(xué)研究材料現(xiàn)代分析技術(shù)§3. 差熱分析法3.4差熱分析的應(yīng)用舉例固體材料相變動(dòng)力學(xué)研究相變級(jí)數(shù)n=1.26Ix1/2材料現(xiàn)代分析技術(shù)§4. 差示掃描量熱法差示掃描量熱法(DSC)是在程序溫度下，定量測(cè)量試樣熱效應(yīng)（熱量）大小與溫度之間關(guān)系的一種技術(shù)。DSC不僅可涵蓋DTA