文档介绍：第第 24 24章章热分析热分析 .概论热分析(thermal analysis) 是在程序控温下,测量物质的物理性质与温度的关系的一类技术。所谓“程序控温”一般指线性升温或线性降温,也包括恒温或非线性升、降温。“物质”指试样本身和(或)试样的反应产物。“物理性质”包括质量、热焓变化、尺寸等等,常为简单的物理量。国际热分析联合会(ICTA) 建议,根据所测的物理性质的不同,热分析方法可分为 9类17 种,但应用最广的是差热分析(DTA) 、差示扫描量热法(DSC) 和热重法(TG) 等少数几种。 . .概论概论 . .基本原理热重法是在程序控温下,测量物质的质量变化与温度关系的一种技术,其基本原理就是热天平。热天平分为零位法和变位法两种。变位法,就是根据天平梁的倾斜度与质量变化呈比例的关系,用差动变压器等检知倾斜度,并自动记录。零位法,是采用差动变压器法、光学法或电触点法测定天平梁的倾斜度,并用螺线管线圈对安装在天平系统中的永久磁铁施加力,使天平梁的倾斜复原。由于对永久磁铁所施加的力与质量变化呈比例,这个力又与流过螺线管的电流呈比例,因此只要测量并记录电流,便可得到质量变化的曲线。 .(TG 曲线)记录的是质量保留百分率(m/%) 与温度的关系,如果记录质量变化速率(dm /dt)与温度的关系,就需要将质量对温度求导,称为微商热重法(DTG) 。 . .应用应用原则上,只要物质受热时有质量的变化,就可以用热重法来研究。而没有质量变化的转变,如结晶的熔化是不能用热重法来研究的,因而主要的应用是热分解反应(分解温度)、蒸发(沸点)、升华、脱水、腐蚀/氧化、还原、热稳定性、组成、固相反应、反应动力学和纯度等的测定。 . .应用应用 . .应用应用 . .基本原理 . .基本原理基本原理 . .基本原理基本原理 DTA 或 DSC 提供的主要信息是: 1. 热事件开始、峰值和结束的温度(由曲线的横坐标提供)。 2. 热效应的大小和符号(分别由峰的面积和方向提供)。 3. 参予热事件的物质的种类和量(分别由转变温度值和峰面积提供)。峰面积 A与热效应ΔH成正比: DSC 的纵坐标热流速率 dH/dt( 简写为 Y) 与试样的瞬间比热容 cp呈正比,即玻璃化转变时比热容有突变,曲线上表现为基线偏移而出现的一个台阶,从而可用于测定玻璃化转变温度。 A H k m ? ??