第五章熱分析-1DTA

1、第第5 5章章 熱分析法熱分析法 理學(xué)院郭敏杰理學(xué)院郭敏杰可測(cè)量的物理性質(zhì)？可測(cè)量的物理性質(zhì)？熱焓的變化熱焓的變化質(zhì)量的變化質(zhì)量的變化比容、比熱、熱膨脹率變化比容、比熱、熱膨脹率變化模量、形變等力學(xué)性質(zhì)變化模量、形變等力學(xué)性質(zhì)變化光學(xué)性能變化光學(xué)性能變化電磁性能變化電磁性能變化l熱分析熱分析是在是在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)的物理性質(zhì)程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)的物理性質(zhì)隨溫度變化的一類技術(shù)隨溫度變化的一類技術(shù)。l程序控制溫度程序控制溫度：指用固定的速率加熱或冷卻指用固定的速率加熱或冷卻。概述概述熱分析技術(shù)分類熱分析技術(shù)分類物理性質(zhì)物理性質(zhì)分析技術(shù)名稱分析技術(shù)名稱物理性質(zhì)物理性質(zhì)分析技術(shù)名稱分析技術(shù)

2、名稱質(zhì)量質(zhì)量熱重法熱重法尺寸尺寸熱膨脹法熱膨脹法等壓質(zhì)量變化測(cè)定等壓質(zhì)量變化測(cè)定力學(xué)特性力學(xué)特性熱機(jī)械分析熱機(jī)械分析逸出氣體分析逸出氣體分析動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析放射熱分析放射熱分析聲學(xué)特性聲學(xué)特性熱發(fā)聲法熱發(fā)聲法熱微粒分析熱微粒分析熱聲學(xué)法熱聲學(xué)法溫度溫度加熱曲線測(cè)定加熱曲線測(cè)定光學(xué)特性光學(xué)特性熱光學(xué)法熱光學(xué)法差熱分析差熱分析電學(xué)特性電學(xué)特性熱電學(xué)法熱電學(xué)法焓焓差示掃描量熱法差示掃描量熱法磁學(xué)特性磁學(xué)特性熱磁學(xué)法熱磁學(xué)法l熱分析四大支柱熱分析四大支柱 差熱分析、熱重分析、差示掃描量熱分析、熱機(jī)械分析差熱分析、熱重分析、差示掃描量熱分析、熱機(jī)械分析 1）熱重法熱重法：在程序控制溫度下，測(cè)

3、量：在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)質(zhì)量隨溫度變物質(zhì)質(zhì)量隨溫度變化化的一種技術(shù)。的一種技術(shù)。 2）差熱分析差熱分析：在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)與參比物之：在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)與參比物之間的間的溫度差隨溫度變化溫度差隨溫度變化的一種技術(shù)。的一種技術(shù)。 3）熱機(jī)械法熱機(jī)械法：在程序控制溫度下，：在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)在一定負(fù)荷測(cè)量物質(zhì)在一定負(fù)荷下的下的形變與溫度關(guān)系形變與溫度關(guān)系的技術(shù)。的技術(shù)。 4）差示掃描量熱法差示掃描量熱法：在程序控溫下，測(cè)量加入物質(zhì)在與：在程序控溫下，測(cè)量加入物質(zhì)在與參比物之間的參比物之間的能量差隨溫度變化能量差隨溫度變化的一種技術(shù)。的一種技術(shù)。1 1）熱分析應(yīng)用范圍）

4、熱分析應(yīng)用范圍l 測(cè)量物質(zhì)加熱（冷卻）過(guò)程中的物理性質(zhì)參數(shù)，如測(cè)量物質(zhì)加熱（冷卻）過(guò)程中的物理性質(zhì)參數(shù)，如質(zhì)量、反應(yīng)熱、比熱等；質(zhì)量、反應(yīng)熱、比熱等；l 由這些物理性質(zhì)參數(shù)的變化，研究物質(zhì)的由這些物理性質(zhì)參數(shù)的變化，研究物質(zhì)的成分、狀成分、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)和其它各種物理化學(xué)性質(zhì)態(tài)、結(jié)構(gòu)和其它各種物理化學(xué)性質(zhì)，評(píng)定材料的耐熱性，評(píng)定材料的耐熱性能，探索材料熱穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，研究新材料、新能，探索材料熱穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，研究新材料、新工藝等。工藝等。l具體的研究?jī)?nèi)容有：熔化、凝固、升華、蒸發(fā)、吸具體的研究?jī)?nèi)容有：熔化、凝固、升華、蒸發(fā)、吸附、解吸、裂解、氧化還原、相圖制作、物相分析、純附、解吸、裂

5、解、氧化還原、相圖制作、物相分析、純度驗(yàn)證、玻璃化、固相反應(yīng)、軟化、結(jié)晶、比熱、動(dòng)力度驗(yàn)證、玻璃化、固相反應(yīng)、軟化、結(jié)晶、比熱、動(dòng)力學(xué)研究、反應(yīng)機(jī)理、傳熱研究、相變、熱膨脹系數(shù)測(cè)定學(xué)研究、反應(yīng)機(jī)理、傳熱研究、相變、熱膨脹系數(shù)測(cè)定等。等。1. 可在寬廣的溫度范圍內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行研究；可在寬廣的溫度范圍內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行研究；應(yīng)用的廣泛性應(yīng)用的廣泛性2. 可使用各種溫度程序（不同的升降溫速率）；可使用各種溫度程序（不同的升降溫速率）；3. 對(duì)樣品的物理狀態(tài)無(wú)特殊要求；對(duì)樣品的物理狀態(tài)無(wú)特殊要求；動(dòng)態(tài)條件下快速研究物質(zhì)熱特動(dòng)態(tài)條件下快速研究物質(zhì)熱特性的有效性；性的有效性；4. 所需樣品量可以很少（所需樣品量可

6、以很少（0.1 g - 10mg）；）；5. 儀器靈敏度高（質(zhì)量變化的精確度達(dá)儀器靈敏度高（質(zhì)量變化的精確度達(dá)10-5）；）；6. 可與其他技術(shù)聯(lián)用；可與其他技術(shù)聯(lián)用；技術(shù)方法的多樣性技術(shù)方法的多樣性7. 可獲取多種信息?？色@取多種信息。2）熱分析的主要優(yōu)點(diǎn)）熱分析的主要優(yōu)點(diǎn)DSCTGDTATMA復(fù)合復(fù)合分析分析醫(yī)醫(yī)藥品藥品香料香料 化妝品化妝品有機(jī)有機(jī)、無(wú)機(jī)藥無(wú)機(jī)藥品品觸媒觸媒火火藥藥食品食品生物體生物體 液晶液晶油脂油脂 肥皂肥皂洗滌劑洗滌劑橡膠橡膠高分子高分子 塑料塑料纖維纖維油墨油墨 顔顔料料 染料染料 塗塗料料粘著粘著劑劑玻璃玻璃金屬金屬陶瓷陶瓷 粘土粘土 礦物礦物水泥水泥電子材料電

7、子材料木材木材 紙紙建材建材公害公害工業(yè)廢棄物工業(yè)廢棄物熱分析熱分析的歷史的歷史規(guī)規(guī)格格熱分析裝置的利用熱分析裝置的利用領(lǐng)域領(lǐng)域熱分析在聚合物研究中的應(yīng)用熱分析在聚合物研究中的應(yīng)用l玻璃化轉(zhuǎn)變和各種次級(jí)轉(zhuǎn)變；玻璃化轉(zhuǎn)變和各種次級(jí)轉(zhuǎn)變；l結(jié)晶與熔融結(jié)晶與熔融結(jié)晶度和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)；結(jié)晶度和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)；l聚合物熱分解、裂解、熱氧降解；聚合物熱分解、裂解、熱氧降解；l聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和固化交聯(lián)動(dòng)力學(xué)；聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和固化交聯(lián)動(dòng)力學(xué)；l聚合物吸水性和脫水性研究；聚合物吸水性和脫水性研究；l未知聚合物的鑒定；未知聚合物的鑒定；l共聚物和共混物的組成；共聚物和共混物的組成；l共混相容性、共混形態(tài)及相互作

8、用；共混相容性、共混形態(tài)及相互作用；l熱分析只能給出試樣的重量變化及吸熱或放熱情況，解熱分析只能給出試樣的重量變化及吸熱或放熱情況，解釋曲線常常比較困難，釋曲線常常比較困難，特別是對(duì)多組分試樣的熱分析曲特別是對(duì)多組分試樣的熱分析曲線尤其困難。線尤其困難。l解釋曲線最現(xiàn)實(shí)的辦法就是把熱分析與其它儀器串接聯(lián)解釋曲線最現(xiàn)實(shí)的辦法就是把熱分析與其它儀器串接聯(lián)用，使用用，使用氣相色譜、質(zhì)譜、紅外光譜、氣相色譜、質(zhì)譜、紅外光譜、X光衍射等分析儀光衍射等分析儀器器對(duì)逸出氣體和固體殘留物進(jìn)行在線的或離線的分析，對(duì)逸出氣體和固體殘留物進(jìn)行在線的或離線的分析，從而幫助推斷機(jī)理或結(jié)構(gòu)。從而幫助推斷機(jī)理或結(jié)構(gòu)。熱分析

9、技術(shù)的缺陷熱分析技術(shù)的缺陷5.1 差熱分析差熱分析（Differential Thermal Analysis, DTA ）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)變化伴隨著隨著吸熱和放熱吸熱和放熱現(xiàn)象。如現(xiàn)象。如晶型轉(zhuǎn)變、沸騰、升華、蒸發(fā)、熔晶型轉(zhuǎn)變、沸騰、升華、蒸發(fā)、熔融等物理變化，以及氧化還原、分解、脫水和離解融等物理變化，以及氧化還原、分解、脫水和離解等化學(xué)變等化學(xué)變化均伴隨一定的熱效應(yīng)變化?；殡S一定的熱效應(yīng)變化。差熱分析正是建立在物質(zhì)的這差熱分析正是建立在物質(zhì)的這類性質(zhì)基礎(chǔ)之上的一種方法。類性質(zhì)基礎(chǔ)之上的一種方法。l DTA是在程

10、序控制溫度下測(cè)定物是在程序控制溫度下測(cè)定物質(zhì)和參比物之間的溫度差和溫度關(guān)系質(zhì)和參比物之間的溫度差和溫度關(guān)系的一種技術(shù)。的一種技術(shù)。l 參比物：在測(cè)定條件下不產(chǎn)生任參比物：在測(cè)定條件下不產(chǎn)生任何熱效應(yīng)的惰性物質(zhì)何熱效應(yīng)的惰性物質(zhì) 5.1.1 差熱分析原理差熱分析原理l 把被測(cè)試樣和一種中性物（參比物）置放在同樣的熱把被測(cè)試樣和一種中性物（參比物）置放在同樣的熱條件下，進(jìn)行加熱或冷卻。條件下，進(jìn)行加熱或冷卻。l 在這個(gè)過(guò)程中，試樣在某一特定溫度下會(huì)發(fā)生物理化在這個(gè)過(guò)程中，試樣在某一特定溫度下會(huì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)引起熱效應(yīng)變化學(xué)反應(yīng)引起熱效應(yīng)變化 ，即試樣側(cè)的溫度在某一區(qū)間會(huì)，即試樣側(cè)的溫度在某一區(qū)間

11、會(huì)變化，不跟隨程序溫度升高，而是有時(shí)高于或低于程序變化，不跟隨程序溫度升高，而是有時(shí)高于或低于程序溫度。溫度。l 參比物一側(cè)在整個(gè)加熱過(guò)程中始終不發(fā)生熱效應(yīng)，它參比物一側(cè)在整個(gè)加熱過(guò)程中始終不發(fā)生熱效應(yīng)，它的溫度一直跟隨程序溫度升高。這樣，兩側(cè)就有一個(gè)溫的溫度一直跟隨程序溫度升高。這樣，兩側(cè)就有一個(gè)溫度差。度差。l 然后利用某種方法把這溫差記錄下來(lái)，就得到了差熱然后利用某種方法把這溫差記錄下來(lái)，就得到了差熱曲線，再針對(duì)這曲線進(jìn)行分析研究。曲線，再針對(duì)這曲線進(jìn)行分析研究。 差熱分析原理差熱分析原理 l熱電偶與差熱電偶熱電偶與差熱電偶 差熱儀爐子供給的熱量為差熱儀爐子供給的熱量為Q 試樣無(wú)熱效應(yīng)時(shí)

12、：試樣無(wú)熱效應(yīng)時(shí)： QS QR TS=TR T=0 試樣吸熱效應(yīng)時(shí)：試樣吸熱效應(yīng)時(shí)：(Qg)S QRTSTR T0 試樣放熱效應(yīng)時(shí)：試樣放熱效應(yīng)時(shí)：(Qg)SQR TSTR T0 在上面三種狀態(tài)下其在上面三種狀態(tài)下其 EAB=f(T)就有三個(gè)不同值，就有三個(gè)不同值，帶動(dòng)記錄筆就可畫出帶動(dòng)記錄筆就可畫出DTA曲線。曲線。DTADTA熱譜圖熱譜圖5.1.2 差熱分析儀差熱分析儀 由加熱爐、試樣容器、熱電偶、溫度控制系統(tǒng)及放大、記由加熱爐、試樣容器、熱電偶、溫度控制系統(tǒng)及放大、記錄系統(tǒng)等部分組成。錄系統(tǒng)等部分組成。 （1）加熱爐）加熱爐 爐內(nèi)有均勻溫度區(qū)，使試樣均勻受熱；爐內(nèi)有均勻溫度區(qū)，使試樣均勻

13、受熱； 程序控溫，以一定速率均勻升（降）溫，控制精度高；程序控溫，以一定速率均勻升（降）溫，控制精度高； 電爐熱容量小，便于調(diào)節(jié)升、降溫速度；電爐熱容量小，便于調(diào)節(jié)升、降溫速度； 爐子的線圈無(wú)感應(yīng)現(xiàn)象，避免對(duì)熱電偶電流干擾；爐子的線圈無(wú)感應(yīng)現(xiàn)象，避免對(duì)熱電偶電流干擾； 爐子體積小、重量輕，便于操作和維修。爐子體積小、重量輕，便于操作和維修。 使用溫度上限使用溫度上限1100以上，最高可達(dá)以上，最高可達(dá)1800 。（2）試樣容器）試樣容器 容納粉末狀樣品。容納粉末狀樣品。 在耐高溫條件下選擇傳導(dǎo)性好的材料。在耐高溫條件下選擇傳導(dǎo)性好的材料。 耐火材料：鎳（耐火材料：鎳（1300K）等。）等。 樣

14、品坩堝：陶瓷材料、石英質(zhì)、剛玉質(zhì)和鉬、鉑、鎢樣品坩堝：陶瓷材料、石英質(zhì)、剛玉質(zhì)和鉬、鉑、鎢等。等。（3）熱電偶）熱電偶 差熱分析的關(guān)鍵元件。差熱分析的關(guān)鍵元件。 產(chǎn)生較高溫差電動(dòng)勢(shì)，隨溫度成線性關(guān)系的變化；產(chǎn)生較高溫差電動(dòng)勢(shì)，隨溫度成線性關(guān)系的變化； 能測(cè)定較的溫度，測(cè)溫范圍寬，長(zhǎng)期使用無(wú)物理、能測(cè)定較的溫度，測(cè)溫范圍寬，長(zhǎng)期使用無(wú)物理、化學(xué)變化，高溫下耐氧化、耐腐蝕；化學(xué)變化，高溫下耐氧化、耐腐蝕； 比電阻小、導(dǎo)熱系數(shù)大；比電阻小、導(dǎo)熱系數(shù)大； 電阻溫度系數(shù)和熱容系數(shù)較小；電阻溫度系數(shù)和熱容系數(shù)較小； 足夠的機(jī)械強(qiáng)度，價(jià)格適宜。足夠的機(jī)械強(qiáng)度，價(jià)格適宜。銅銅-康銅（長(zhǎng)期康銅（長(zhǎng)期350 /短

15、期短期500 ）、）、鐵鐵-康銅（康銅（600/800 ）、鎳鉻）、鎳鉻-鎳鋁（鎳鋁（1000/1300 ）、）、鉑鉑-鉑銠鉑銠(1300/1600 )、銥、銥-銥銠（銥銠（1800/2000 ）。）。（4）溫度控制系統(tǒng)）溫度控制系統(tǒng) 以一定的程序來(lái)調(diào)節(jié)升溫或降溫的裝置，以一定的程序來(lái)調(diào)節(jié)升溫或降溫的裝置， 1100K/min，常用的為，常用的為120K/min。（5）記錄系統(tǒng)）記錄系統(tǒng) 差熱分析儀TAS-100型熱分析儀5.1.3 差熱分析曲線差熱分析曲線l差熱分析差熱分析DTA是將試樣和參比物置于同一環(huán)境中是將試樣和參比物置于同一環(huán)境中以一定速率加熱或冷卻，將兩者間的溫度差對(duì)時(shí)以一定速率加

16、熱或冷卻，將兩者間的溫度差對(duì)時(shí)間或溫度作記錄的方法。間或溫度作記錄的方法。 lDTA曲線：縱坐標(biāo)代表溫度差曲線：縱坐標(biāo)代表溫度差T，吸熱過(guò)程顯示，吸熱過(guò)程顯示一根向下的峰，放熱過(guò)程顯示一根向上的峰。橫一根向下的峰，放熱過(guò)程顯示一根向上的峰。橫坐標(biāo)代表時(shí)間或溫度，從左到右表示增加。坐標(biāo)代表時(shí)間或溫度，從左到右表示增加。l DTA曲線是指試樣與參比物間的溫差（曲線是指試樣與參比物間的溫差（T）曲線）曲線和溫度（和溫度（T）曲線的總稱。）曲線的總稱。 lDTA曲線曲線基線、峰、峰寬、峰高、峰面積?；€、峰、峰寬、峰高、峰面積。l 零線：理想狀態(tài)零線：理想狀態(tài)T=0的線；的線；l 基線：實(shí)際條件下試樣

17、無(wú)熱效應(yīng)時(shí)的曲線部份；基線：實(shí)際條件下試樣無(wú)熱效應(yīng)時(shí)的曲線部份；l 吸熱峰：吸熱峰：TSTR，T0時(shí)的曲線部份；時(shí)的曲線部份；l 放熱峰：放熱峰：TSTR ， T0時(shí)的曲線部份；時(shí)的曲線部份；l 起始溫度起始溫度(Ti)：熱效應(yīng)發(fā)生時(shí)曲線開(kāi)始偏離基線的溫度；：熱效應(yīng)發(fā)生時(shí)曲線開(kāi)始偏離基線的溫度；l 終止溫度（終止溫度（Tf）：曲線開(kāi)始回到基線的溫度；）：曲線開(kāi)始回到基線的溫度；l 峰頂溫度峰頂溫度(Tp)：峰形頂部的溫度，該點(diǎn)瞬間：峰形頂部的溫度，該點(diǎn)瞬間d(T)/dt=0；l 峰高：是指內(nèi)插基線與峰頂之間的距離；峰高：是指內(nèi)插基線與峰頂之間的距離；l 峰面積：是指峰形與內(nèi)插基線所圍面積；峰面

18、積：是指峰形與內(nèi)插基線所圍面積；l 外推起始點(diǎn)：是指峰的起始邊鈄率最大處所作切線與外推外推起始點(diǎn)：是指峰的起始邊鈄率最大處所作切線與外推基線的交點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的溫度稱為外推起始溫度（基線的交點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的溫度稱為外推起始溫度（Teo）,最為最為接近熱力學(xué)平衡溫度。接近熱力學(xué)平衡溫度。DTA曲線的幾何要素曲線的幾何要素5.1.4 影響影響DTA曲線形狀的因素曲線形狀的因素儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣 1、影響、影響DTA曲線的儀器因素曲線的儀器因素 爐子尺寸爐子尺寸 均溫區(qū)與溫度梯度的控制均溫區(qū)與溫度梯度的控制 坩堝大小和形狀坩堝大小和形狀 熱傳導(dǎo)性控制熱傳導(dǎo)性控制 差熱電偶性能差

19、熱電偶性能 材質(zhì)、尺寸、形狀、靈敏度選擇材質(zhì)、尺寸、形狀、靈敏度選擇 熱電偶與試樣相對(duì)位置熱電偶與試樣相對(duì)位置 熱電偶熱端應(yīng)置于試樣中心熱電偶熱端應(yīng)置于試樣中心 記錄系統(tǒng)精度記錄系統(tǒng)精度5.1.4 影響影響DTA曲線形狀的因素曲線形狀的因素儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣2、影響、影響DTA曲線的試樣因素曲線的試樣因素（1）熱容量和熱導(dǎo)率的變化）熱容量和熱導(dǎo)率的變化 應(yīng)選擇熱容量及熱導(dǎo)率和試樣相近的應(yīng)選擇熱容量及熱導(dǎo)率和試樣相近的作為參比物作為參比物 反應(yīng)前基線低于反應(yīng)后基反應(yīng)前基線低于反應(yīng)后基線，表明反應(yīng)后試樣熱容線，表明反應(yīng)后試樣熱容減小。減小。 反應(yīng)前基線高于反應(yīng)后基反應(yīng)

20、前基線高于反應(yīng)后基線，表明反應(yīng)后試樣熱容線，表明反應(yīng)后試樣熱容增大。增大。 5.1.4 影響影響DTA曲線形狀的因素曲線形狀的因素儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣（2）試樣的顆粒度）試樣的顆粒度 試樣顆粒越大，峰形試樣顆粒越大，峰形趨于扁而寬。反之，顆粒趨于扁而寬。反之，顆粒越小，熱效應(yīng)溫度偏低，越小，熱效應(yīng)溫度偏低，峰形變小。峰形變小。 顆粒度要求：顆粒度要求：100目目-300目目（0.04-0.15mm） （3）試樣的結(jié)晶度、純度）試樣的結(jié)晶度、純度和離子取代和離子取代 結(jié)晶度好，峰形尖銳；結(jié)晶度好，峰形尖銳；結(jié)晶度不好，則峰面積要結(jié)晶度不好，則峰面積要小。小。 純度、離

21、子取代同樣純度、離子取代同樣會(huì)影響會(huì)影響DTA曲線。曲線。 5.1.4 影響影響DTA曲線形狀的因素曲線形狀的因素儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣 5.1.4 影響影響DTA曲線形狀的因素曲線形狀的因素儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣（4）試樣的用量）試樣的用量 試樣用量多，熱效應(yīng)大，峰頂溫度滯后，容易掩蓋鄰近試樣用量多，熱效應(yīng)大，峰頂溫度滯后，容易掩蓋鄰近小峰谷。小峰谷。 以少為原則。以少為原則。（5）試樣的裝填）試樣的裝填 裝填要求：薄而均勻裝填要求：薄而均勻 試樣和參比物的裝填情況一致試樣和參比物的裝填情況一致 （6）熱中性體（參比物）熱中性體（參比物）

22、整個(gè)測(cè)溫范圍無(wú)熱反應(yīng)整個(gè)測(cè)溫范圍無(wú)熱反應(yīng) 比熱與導(dǎo)熱性與試樣相近比熱與導(dǎo)熱性與試樣相近 粒度與試樣相近（粒度與試樣相近（100-300目篩）目篩） 常用的參比物常用的參比物:-Al2O3（經(jīng)（經(jīng)1270K煅燒的高純氧化鋁粉）煅燒的高純氧化鋁粉） 3 3、影響、影響DTADTA曲線的操作因素曲線的操作因素（1 1）加熱速度）加熱速度 加熱速度快，峰尖而窄，加熱速度快，峰尖而窄，形狀拉長(zhǎng)，甚至相鄰峰重疊。形狀拉長(zhǎng)，甚至相鄰峰重疊。 加熱速度慢，峰寬而矮，加熱速度慢，峰寬而矮，形狀扁平，熱效應(yīng)起始溫度形狀扁平，熱效應(yīng)起始溫度超前。超前。 常用升溫速度：常用升溫速度：1-10K/min1-10K/mi

23、n， 硅酸鹽材料硅酸鹽材料7-15K/min7-15K/min。 5.1.4 影響影響DTA曲線形狀的因素曲線形狀的因素儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣升溫速度對(duì)硫酸鈣相鄰峰谷的影響升溫速度對(duì)硫酸鈣相鄰峰谷的影響合適過(guò)快（2）壓力和氣氛）壓力和氣氛 對(duì)體積變化大試樣，外界壓力增大，熱反應(yīng)溫度向高對(duì)體積變化大試樣，外界壓力增大，熱反應(yīng)溫度向高溫方向移動(dòng)。溫方向移動(dòng)。 氣氛會(huì)影響差熱曲線形態(tài)。氣氛會(huì)影響差熱曲線形態(tài)。 （3）熱電偶熱端位置）熱電偶熱端位置 插入深度一致，裝填薄而均勻。插入深度一致，裝填薄而均勻。（4）走紙速度）走紙速度（升溫速度與記錄速度的配合）（升溫速度與記錄速度

24、的配合） 走紙速度與升溫速度相配合。走紙速度與升溫速度相配合。 升溫速度升溫速度10K/min/, 走紙速度走紙速度30cm/h。 5.1.4 影響影響DTA曲線形狀的因素曲線形狀的因素儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣 差熱分析中產(chǎn)生放熱峰和吸熱峰的大致原因差熱分析中產(chǎn)生放熱峰和吸熱峰的大致原因5.1.5 差熱分析的定性和定量鑒定差熱分析的定性和定量鑒定 DTA定性分析，就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得定性分析，就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得DTA曲線，曲線，根據(jù)曲線根據(jù)曲線上吸、放熱峰的形狀、數(shù)量、特征溫度點(diǎn)的溫度值，即曲線上吸、放熱峰的形狀、數(shù)量、特征溫度點(diǎn)的溫度值，即曲線上特定形態(tài)來(lái)鑒定分析試樣及其熱

25、特性。上特定形態(tài)來(lái)鑒定分析試樣及其熱特性。所以，獲得所以，獲得DTA曲曲線后，要清楚有關(guān)熱效應(yīng)與物理化學(xué)變化的聯(lián)系，再掌握一線后，要清楚有關(guān)熱效應(yīng)與物理化學(xué)變化的聯(lián)系，再掌握一些純的或典型物質(zhì)的些純的或典型物質(zhì)的DTA曲線，便可進(jìn)行定性分析。曲線，便可進(jìn)行定性分析。依據(jù)：峰溫、形狀和峰數(shù)目依據(jù)：峰溫、形狀和峰數(shù)目方法：將實(shí)測(cè)樣品方法：將實(shí)測(cè)樣品DTADTA曲線與各種化合物的標(biāo)準(zhǔn)（參考）曲線與各種化合物的標(biāo)準(zhǔn)（參考）DTADTA曲線對(duì)照。曲線對(duì)照。標(biāo)準(zhǔn)卡片有：薩特勒標(biāo)準(zhǔn)卡片有：薩特勒(Sadtler(Sadtler) )研究室出版的卡片約研究室出版的卡片約20002000張張和麥肯齊和麥肯齊(M

26、ackenzie)(Mackenzie)制作的卡片制作的卡片16621662張張( (分為礦物、無(wú)機(jī)物分為礦物、無(wú)機(jī)物與有機(jī)物三部分與有機(jī)物三部分) )。一、定性分析一、定性分析聚苯乙烯的DTA曲線差熱分析法用于共混聚合物鑒定差熱分析法用于共混聚合物鑒定依據(jù)共混物依據(jù)共混物DTA曲線上的特征峰曲線上的特征峰(熔融吸熱峰熔融吸熱峰)確定確定:共混物由高壓聚共混物由高壓聚乙烯乙烯(HPPE)、低壓聚乙烯、低壓聚乙烯(LPPE)、聚丙烯、聚丙烯(PP)、聚次甲氧基、聚次甲氧基(POM)、尼龍、尼龍6(Nylon 6)、尼龍、尼龍66(Nylon 66)和聚四氟乙烯和聚四氟乙烯(PTFE)7種聚合物組成。種聚合物組成。二、定量分析二、定量分析依據(jù)：峰面積。一般是采用精確測(cè)定峰面積或峰高的辦法，依據(jù)：峰面積。一般是采用精確測(cè)定峰面積或峰高的辦法，因?yàn)榉迕娣e反映了物質(zhì)的熱效應(yīng)（熱焓），可用來(lái)定因?yàn)榉迕娣e反映了物質(zhì)的熱效應(yīng)（熱焓），可用來(lái)定量計(jì)算參與反應(yīng)的物質(zhì)的量或測(cè)定熱化學(xué)參數(shù)。量計(jì)算