差示掃描量熱儀DSC是一種先進的熱分析儀器,廣泛應(yīng)用于材料科學、化學、生物學等多個領(lǐng)域?;诓钍緬呙枇繜岱治鲈?,通過測量樣品與參比物在程序控制溫度下的熱流差或功率差,來研究材料的熱性質(zhì)隨溫度的變化。這種方法能夠定量地測定樣品在加熱或冷卻過程中的熱效應(yīng),如熔融、結(jié)晶、相變等。
1、測試微弱的玻璃化轉(zhuǎn)變
增加樣品量和升溫速率:對于一些微弱的玻璃化轉(zhuǎn)變,可以通過增加樣品量和使用較快的升溫速率來增強信號。
預(yù)處理半結(jié)晶性高分子材料:先加熱過熔點使樣品充分熔融,然后迅速冷卻至玻璃化溫度以下,再次升溫時玻璃化轉(zhuǎn)變會更為明顯。
2、決定是否需要二次升溫
不同需求選擇升溫次數(shù):如果關(guān)注樣品原始信息則只需一次升溫;若需消除熱歷史或力學歷史則進行二次升溫;當各樣品需要在相同起點上比較性能時,也建議二次升溫。特別注意熱固性材料,第一次和第二次升溫均重要。
3、優(yōu)化使用液氮冷卻的降溫測試
設(shè)置恒溫段并調(diào)整流量:在降溫段前設(shè)置一個恒溫段(一般5到10分鐘),初始液氮流量不需很大,讓儀器適應(yīng)后酌情加大流量,無需開到最大,儀器會根據(jù)需要自動調(diào)節(jié),以此快速達到線性冷卻溫度線。
4、解決比熱測試中的難點
確保坩堝質(zhì)量和加蓋:參比坩堝與樣品坩堝質(zhì)量應(yīng)相近,推薦使用PtRh、Al、石墨等材料,不能使用氧化鋁坩堝。坩堝必須加蓋以屏蔽熱輻射影響,且坩堝位置需調(diào)整至熱電偶正中保持對稱。關(guān)于溫度程序,建議在升溫段前加15分鐘恒溫段。標樣通常使用藍寶石,其選擇以熱容與樣品相近為佳。
5、鋁坩堝的加蓋與壓制技巧
根據(jù)實驗需求選擇方法:常規(guī)方法是坩堝蓋子扎孔密閉,適用于固體測試。對于一些經(jīng)濟方法,如不需要高密度測量的可以采取不密閉方式以重復(fù)使用坩堝。敞口坩堝適用于需要與吹掃氣氛充分接觸的實驗,但量熱精度稍低。坩堝密閉方法適用于液體測試,使用壓機牢固密封坩堝蓋子。
6、定期進行儀器校正
包括溫度校正與靈敏度校正:一般建議半年至一年進行一次,若傳感器在某次實驗中受到污染,清除污染后可考慮重新校正。
7、避免使用DSC做高分子分解測試
保護傳感器和熱電偶:雖然DSC可以做到700度,但不建議用于高分子分解測試,因為長時間高溫操作及氧氣下操作可能污染傳感器,產(chǎn)生的碳黑易附著在傳感器上,給清洗造成麻煩并影響傳感器靈敏度。
8、處理爐體污染
清潔步驟和使用標準樣品驗證:使用棉花棒蘸酒精輕輕擦洗,大流量惰性氣氛空燒至600°C,進行基線驗證測試。若基線正常無峰,則繼續(xù)使用。選取標準樣品如In測試熔點與熱焓,若結(jié)果匹配良好則可繼續(xù)使用,否則重新進行溫度和靈敏度校正。
