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Hitachi

日立仪器(上海)有限公司

差示扫描量热分析(DSC)的定义

以下的2个测量方法的总称被称为DSC。

热流型差示扫描量热仪(热流束DSC)
向样品和参比物输入相同的功率时,测量样品和参比物之间的温度差,并将此温度差换算成能量差并输出。
功率补偿型差示扫描量热仪(输入补偿DSC)
在样品和参比物始终保持相同的温度下,测量满足此条件的样品和参比物之间的能量差,并以△Q输出。

差示扫描量热分析(DSC)的解释


图1 热流型DSC的装置结构

上图所示为热流型DSC的结构示意图。
在热流型DSC的设计上,内藏均热块。在样品,参比物和均热块之间设置热阻,通过检测热阻的温度差而得到样品和参比物的温度差。样品和参比物所产生的热量通过热阻与均热块进行热交换,通过检测样品-均热块和参比物-均热块之间的热流差所导致的温度差,通过换算以DSC信号输出。

由于结构的不同,一般认为,功率补偿型DSC,由于没有均热块而只是使用微型加热器对样品和参比物加热,适合于对快速升降温要求的DSC测定。热流型DSC由于有内藏的均热块,样品和参比物完全被温度控制,所以基线的稳定性好。

随着科学技术的发展,现在,无论选用何种DSC,基本上会得到同样的数据,DSC仪器性能的区别主要是由于仪器设计所定。

DSC在样品的熔融、玻璃化转变、结晶、热固化以外,还可能对热历史的研究、比热、纯度等进行测量。近年来,伴随着高性能高分子材料的开发,这些热物性的测量需求越来越高。DSC与DTA均具有测量样品和参比物之间温度差的共同点,但是DSC温度差与时间单位的热量成比例。