差示扫描量热法测量材料的比热容

DSC的应用 DSC的应用
玻璃化转变 熔融、结晶 共熔温度、纯度 物质鉴别 相容性 热稳定性、氧化稳定性 热力学参数 反应动力学 液相、固相比例 比热
DSC原理 DSC原理
dQs dQr dH ∆W = − = dt dt dt
∆ 式中， W 为所补偿的功率； 为单位时间内供给试 dQ dH 样的热量；为单位时间内供给参比物的热量； 为 dt dt 单位时间内试样的热焓变化，又称热流率，即 DSC曲线的纵坐标。 DSC曲线的纵坐标。
DSC测定比热容方法示意图 DSC测定比热容方法示意图
m′ y ⋅ C p = C′ p m y′
式中： 、 CpC′p是待测试样和标准试样 的定压比热容，、m m′是待测试样和标 准试样的质量，y和y′可从图中得到。
使用DSC测定比热容的步骤 使用DSC测定比热容的步骤
1.先用两只空坩埚在较低温度（T1）记录一段 1.先用两只空坩埚在较低温度（T1）记录一段 恒温基线，然后程序升温，最后在较高温度 （T2）恒温，由此得到自温度T1至T2的曲线 T2）恒温，由此得到自温度T1至T2的曲线 称为基线的空载曲线。T1至T2是本次实验的 称为基线的空载曲线。T1至T2是本次实验的 测温区间。 2.测量T1至T2温度区间内标准试样（蓝宝石) 2.测量T1至T2温度区间内标准试样（蓝宝石) 的DSC曲线; DSC曲线; 3.测量T1至T2温度区间内待测试样的DSC曲线; 3.测量T1至T2温度区间内待测试样的DSC曲线;
式中： dT/dt是升wk.baidu.com速率，Cp是待测试样的 dT/dt是升温速率，Cp是待测试样的 定压比热容，m 定压比热容，m是待测试样的质量。上式是 根据定比热容定义导出的，适用于没有物 态和化学组成变化的且不作非体积功的等 压过程。
DSC测定比热容方法 DSC测定比热容方法
每次以相同加热速率进行三个实验： 1. 空白实验blank run, 试样端和参照端皆为 空白实验 blank run,试样端和参照端皆为 空坩埚； 2. 称为校准实验calibration run,试样端为标 称为校准实验calibration run,试样端为标 样，参照端为空坩埚； 3. 试样实验specimen run,试样端为试样，参 试样实验specimen run,试样端为试样，参 照端为空坩埚
差示扫描量热法测量 材料的比热容
周伟敏 上海交通大学材料科学与工程学院 zhouwm@sjtu.edu.cn
差示扫描量热法DSC 差示扫描量热法DSC Differential Scanning Calorimetry 试样和标样在程序控温下，测量输给试样和 试样和标样在程序控温下， 标样的热流量（或功率） 标样的热流量（或功率）差与温度或时间的 关系。 关系。 DSC基本特征 DSC基本特征： 基本特征： 试样和标样温度差为0 试样和标样温度差为0； 试样和标样必须在相同条件下加热
r
dQs dt
也就是说，差示扫描量热法就是通过测定试样与 参比物吸收的功率差，来反映试样的热焓变化， 即DSC曲线下的面积就是试样的热效应。 DSC曲线下的面积就是试样的热效应。
dH dT = C p m( ) dt dt
升温过程中传入试样的热流率 可用下式 表示：
dH dt
dH dT = C p m( ) dt dt