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差熱分析儀可以幫助我們深入了解物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

發(fā)布時(shí)間:2023-03-20      點(diǎn)擊次數(shù):652
  差熱分析儀是一種熱分析技術(shù),它可以檢測(cè)物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì),例如熱反應(yīng)、氧化還原性能、晶體化程度、熔融性、玻璃轉(zhuǎn)變溫度和膨脹系數(shù)等。差熱分析技術(shù)的主要原理是利用不同的熱流對(duì)不同樣品的溫度變化進(jìn)行測(cè)量和比較,以測(cè)量樣品與參考物質(zhì)之間的熱交換情況,從而得到樣品的熱力學(xué)信息。
 
  主要組成部分包括:
 
  樣品室、參比室、電爐、溫度計(jì)、差熱計(jì)和控制系統(tǒng)等。樣品室和參比室通過(guò)一根石英或陶瓷管相連,在樣品室中放置要測(cè)試的樣品,在參比室中放置穩(wěn)定的參考物質(zhì),兩者通過(guò)管道連通以保證相同的環(huán)境條件和熱流。
 
  差熱分析儀有多種方法可用于檢測(cè)樣品的熱力學(xué)性質(zhì),其中常用的方法包括差熱分析(DSC)、熱重分析(TGA)、熱膨脹分析(TMA)和動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析(DMA)等。
 
  DSC是差熱分析廣泛使用的技術(shù),它通過(guò)測(cè)量樣品與參比物在空氣、氮?dú)饣蚨栊詺怏w等各種氣氛下溫度對(duì)差熱計(jì)輸出的熱流進(jìn)行分析,得到樣品的熱反應(yīng)、熔融、晶化、玻璃轉(zhuǎn)變、固-固相變等熱力學(xué)信息。常見(jiàn)的DSC曲線中,熔融峰代表物質(zhì)的熔化過(guò)程,玻璃轉(zhuǎn)變峰代表物質(zhì)從玻璃態(tài)到橡膠態(tài)或液態(tài)的轉(zhuǎn)化過(guò)程。
 
  TGA是以樣品質(zhì)量隨溫度變化為依據(jù)的差熱分析技術(shù)。在TGA中,樣品與參考物質(zhì)在一定氣氛下受熱,通過(guò)測(cè)量樣品質(zhì)量的變化得到樣品的質(zhì)量失重、氧化分解、還原還原、吸附脫附等信息。常見(jiàn)的TGA曲線中,失重峰代表樣品氧化分解過(guò)程,吸附峰代表樣品吸附過(guò)程。
 
  TMA是以樣品長(zhǎng)度與溫度變化為依據(jù)的差熱分析技術(shù)。在TMA中,樣品受熱溫度變化時(shí),通過(guò)測(cè)量樣品長(zhǎng)度的變化得到樣品的膨脹系數(shù)、線性膨脹系數(shù)、收縮等信息。TMA可以用于研究材料的物理性質(zhì),如熱膨脹、形變等。
 
  DMA是研究材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)的差熱分析技術(shù),它可以研究材料的彈性、剛性、黏性等動(dòng)態(tài)變化特性。在DMA中,通過(guò)在不同振幅和頻率下施加變形荷載,探測(cè)樣品對(duì)變形荷載的響應(yīng),得到樣品的動(dòng)態(tài)模量、剛度、耗散因子等信息。
 
  綜上所述,差熱分析儀是一種用于研究物質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)的重要工具,它不僅可以幫助我們深入了解物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),還可以為我們解決實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題提供重要的參考和支持。
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