差示掃描量熱儀作為常見的煤炭化驗設(shè)備—量熱儀系列產(chǎn)品中的一員,在整個的量熱儀家族中占據(jù)這舉足輕重的地位;差示掃描量熱儀運用的原理其實就是示差掃描量熱法,差示掃描量熱儀應(yīng)用的領(lǐng)域極其廣泛,具體如下:
1、穩(wěn)定性測定物質(zhì)的熱穩(wěn)定性、抗氧化性能的測定等。
2、成分分析無機物、有機物、藥物和高聚物的鑒別以及它們的相圖研究。
3、化學(xué)反應(yīng)研究固體物質(zhì)與氣體反應(yīng)的研究、催化劑性能測定、反應(yīng)動力學(xué)研究、反應(yīng)熱測定、相變和結(jié)晶過程研究。
4、材料質(zhì)量檢定純度測定、固體脂肪指數(shù)測定、高聚物質(zhì)量檢驗、液晶的相變、物質(zhì)的玻璃化轉(zhuǎn)變和居里點、材料的使用壽命等的測定。
5、材料力學(xué)性質(zhì)測定抗沖擊性能、粘彈性、彈性模量、損耗模數(shù)和剪切模量等的測定等。
差示掃描量熱儀主要用于測量材料內(nèi)部熱轉(zhuǎn)變相關(guān)的溫度、熱流的關(guān)系,應(yīng)用范圍非常廣,特別是材料的研發(fā)、性能檢測與質(zhì)量控制。
材料的特性,如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、冷結(jié)晶、相轉(zhuǎn)變、熔融、結(jié)晶、產(chǎn)品穩(wěn)定性、固化/交聯(lián)、氧化誘導(dǎo)期等,都是差示掃描量熱儀的研究領(lǐng)域。
為保證差示掃描量熱儀正常使用,樣品在測試溫度范圍內(nèi)不能發(fā)生熱分解,與金屬鋁不起反應(yīng),無腐蝕。
被測量的試樣若在升溫過程中能產(chǎn)生大量氣體,或能引起爆炸的都不能使用該儀器。因此,測試前應(yīng)對樣品的性質(zhì)有大概了解。
1.差示掃描量熱儀不得使用硬物清潔樣品托及實驗區(qū),以免對儀器造成不可逆損害。
2.檢查差示掃描量熱儀所有連接是否正確,所用氣體是否充足,工具是否齊全。
3.試驗中,若選擇鋁坩堝為樣品皿,試驗的最高溫度不可超過550℃。若實驗中最高溫度超過550℃,則可選用陶瓷坩堝。
4.實驗室室溫控制在20℃-30℃,溫度較為恒定的情況下實驗結(jié)果精確度和重復(fù)性較高。室溫較高的情況下需開空調(diào)以保證環(huán)境溫度在短期內(nèi)相對恒溫。
5.為確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,使用儀器時先空燒(不放任何樣品和參比物)30分鐘左右。
6.儀器長時間不用,再次使用時,務(wù)必空燒兩到三次,可以將:溫度設(shè)為400℃,速率設(shè)為10℃/min,恒溫設(shè)為0min,按【運行】鍵。
7.差示掃描量熱儀坩堝底要平,無鋸齒形或彎曲,否則傳熱不良。
8.試樣用量要適宜,不宜過多,也不宜過少。固體樣品一般為20mg左右。液體樣品不超過坩堝容量的三分之二。如樣品用量另有要求,根據(jù)要求確定用量。
9.制備DSC樣品時,不要把樣品灑在坩堝邊緣,以免污染傳感器,破壞儀器。坩堝的底部及所有外表面上均不能沾附樣品及雜質(zhì),避免影響實驗結(jié)果。
10.對于無機試樣可以事先進(jìn)行研磨、過篩;對于高分子試樣應(yīng)盡量做到均勻;纖維可以做成1——2mm的同樣長度;粉狀試樣應(yīng)壓實。
11.坩堝放在支持器中固定位置上,試樣用量少時要均勻平鋪在坩堝底部,不要堆在一側(cè);若試樣是顆粒,需要放在坩堝中央位置。
12.差示掃描量熱儀不要在采集數(shù)據(jù)的過程中調(diào)節(jié)凈化氣體的流量,因為氣體流量的輕微改變會對DSC曲線產(chǎn)生影響。
13.升溫速率一般情況下選擇10--20℃/min。過大會使曲線產(chǎn)生漂移,降低分辨力;過小測定時間長。
14.如果實驗區(qū)有灰塵或其他粉末狀雜物應(yīng)使用洗耳球吹干凈,慎用嘴吹而迷眼。
15.實驗區(qū)污染嚴(yán)重時,可以將:溫度設(shè)為500℃,速率設(shè)為20℃/min,恒溫設(shè)為0min,按【運行】鍵。
16.采集數(shù)據(jù)的過程中應(yīng)避免儀器周圍有明顯的震動,嚴(yán)禁打開上蓋,輕微的碰及儀器前部就會在DSC曲線上產(chǎn)生明顯的峰谷。
17.差示掃描量熱儀斷開數(shù)據(jù)線,關(guān)閉儀器之前必須先關(guān)閉軟件。以防止聯(lián)機、通訊失誤。(此問題在XP、SP3系統(tǒng)中會發(fā)現(xiàn),其他系統(tǒng)未試驗過)。
18.電源:AC220V,50HZ,功耗>2000W。
19.實驗結(jié)束后,千萬小心DSC的爐蓋,用鑷子輕拿輕放,避免被燙或者爐蓋損壞。
差示掃描量熱儀測量的是與材料內(nèi)部熱轉(zhuǎn)變相關(guān)的溫度、熱流的關(guān)系,應(yīng)用范圍非常廣,特別是材料的研發(fā)、性能檢測與質(zhì)量控制。材料的特性,如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、冷結(jié)晶、相轉(zhuǎn)變、熔融、結(jié)晶、產(chǎn)品穩(wěn)定性、固化/交聯(lián)、氧化誘導(dǎo)期等,都是差示掃描量熱儀的研究領(lǐng)域。
產(chǎn)品主要應(yīng)用在高分子材料的固化反應(yīng)溫度和熱效應(yīng)、物質(zhì)相變溫度及其熱效應(yīng)測定、高聚物材料的結(jié)晶、熔融溫度及其熱效應(yīng)測定、高聚物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
差示掃描量熱儀溫度校正方法:
1、打開電腦,將儀器數(shù)據(jù)線與電腦連接,插上儀器電源,打開儀器背面的開關(guān)。
2、打開軟件,點擊菜單欄中【設(shè)置】選項,單擊【通信連接】,顯示連接成功后,儀器即與電腦連接。
3、初始界面為氧化誘導(dǎo)期測試界面,點擊【設(shè)置】里坐標(biāo)選擇X-Temp,到另一界面。
4、在【設(shè)置】選項中,選擇【參數(shù)設(shè)置】,出現(xiàn)如圖3.1所示的對話框。截止溫度設(shè)為350℃。升溫速率設(shè)為20℃/min,恒溫時間設(shè)為0min
5、取配送的一粒錫粒于鋁坩堝內(nèi),用鑷子將帶有錫粒的鋁坩堝放入試樣托盤中央,另取一只空鋁坩堝作為參比,蓋上爐蓋
6、點擊快捷菜單中開始鍵,開始實驗。
7、等DSC曲線出現(xiàn)一個完整的峰之后,即可點擊快捷菜單上鍵,停止實驗。
8、點擊菜單欄上【數(shù)據(jù)分析】,選擇【曲線平滑】,系統(tǒng)便可自動修正曲線。點擊【數(shù)據(jù)分析】,選擇【熔點(熱焓)】,出現(xiàn)圖1所示的對話框,點擊確定,在曲線開始變化之前左擊,在曲線結(jié)束變化之后右擊,出現(xiàn)圖2所示對話框,點擊“否”,即在圖中顯示出錫的外推起始熔融溫度Teo。若所選取的起始點或者終止點不正確,可以在出現(xiàn)圖2的對話框時,點擊“是”,重新選取。
9、錫的實際熔點為231.9℃,實驗所測得的Teo不在231.9±1℃范圍內(nèi),點擊儀器顯示屏左下角點擊,在【被測標(biāo)準(zhǔn)樣熔點】處輸入231.9,在【實際熔點】處輸入實際所測得的熔點值,按【OK】,點擊,關(guān)閉儀器校準(zhǔn)界面
10、校準(zhǔn)后,先將軟件關(guān)閉,再關(guān)閉儀器,然后重新打開軟件、儀器,連接成功后再次測量錫的熔點值,若實際測量的溫度若不在231.9±1℃范圍內(nèi),重復(fù)上述操作,直到錫的熔點值在231.9±1℃范圍內(nèi)為止。