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科普知识丨差示扫描量热仪的主要应用有哪些?

发布日期:2025-02-07        访问次数:174

差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimeter,DSC)是一种用于测量材料在加热或冷却过程中热流变化的仪器。它广泛应用于材料科学、化学、制药等领域,用于研究材料的热性能,如熔点、结晶温度、玻璃化转变温度、热稳定性等。

上海和晟 HS-DSC-101 差示扫描量热仪
上海和晟 HS-DSC-101 差示扫描量热仪

工作原理

DSC通过测量样品和参比物之间的热流差来工作。样品和参比物在相同的温度程序下加热或冷却,仪器记录两者之间的热流差异。当样品发生相变或化学反应时,会吸收或释放热量,导致热流变化,从而在DSC曲线上形成峰或谷。

主要应用

  1. 相变研究:测量材料的熔点、结晶温度、玻璃化转变温度等。
  2. 热稳定性分析:评估材料在高温下的稳定性,确定分解温度。
  3. 反应动力学:研究化学反应的热效应和动力学参数。
  4. 纯度分析:通过熔点测定评估样品的纯度。
  5. 材料表征:用于聚合物、药物、食品等材料的热性能分析。


仪器组成

  1. 样品池:放置样品和参比物。
  2. 温度控制系统:控制加热或冷却速率。
  3. 传感器:检测样品和参比物之间的热流差。
  4. 数据采集系统:记录和处理热流数据。


操作步骤

  1. 样品准备:将样品和参比物放入样品池。
  2. 设定程序:设置加热或冷却速率、温度范围等参数。
  3. 开始测试:启动仪器,记录热流数据。
  4. 数据分析:分析DSC曲线,获取所需的热性能参数。


注意事项

  1. 样品量:样品量应适中,过多或过少都会影响测试结果。
  2. 升温速率:选择合适的升温速率,过快可能导致峰形失真。
  3. 气氛控制:某些测试需要在特定气氛下进行,如氮气、空气等。
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