差示扫描量热法DSC测试方法课堂
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差示扫描量热法(DSC)测试方法
Heat
Tg
Flow Start up
Transient
Ordering Process
Tm
Cold
DH
CrystallizationCur源自ngDegradation
Temperature
.
五、数据处理及实验报告要求
Tg= Tc= Tm= ΔH= fc= ΔH/ ΔH* ΔH*---完全结晶的熔融热
.
二、 DSC的基本原理
差示扫描量热仪待测的热量几乎全部是由电能来补偿的。
这类DSC有各自独立 的铂-铱合金微电炉
铂电阻温度计 铂丝加热电阻
.
平均温度控制回路： 保证试样和参比物的 温度按程序控温速率 升、降温。记录升、 降温情况。
.
补偿回路： 试样吸、放热与参比物产 生温差时及时进行功率补 偿，使ΔT→0,并记录补偿 的情况，即维持ΔT→0所 需要的能量差ΔW。
.
典型的DSC曲线
1.试样与参比物 试样：除气体外，固态，液态样品都可测定。 装样：尽量使样品薄而匀地平铺与坩埚底部，以 减少试样与器皿间的热阻。 坩埚：高聚物一般使用铝坩埚，使用温度低于 500℃， 参比物：必须具有热惰性，热容量和导热率应和样 品匹配。一般为Al2O3，样品量少时可放一空坩埚。
.
预习报告
2.仪器、样品
1.实验原理 +
及操作步骤
和目的
3.数据处理
4.思考题
实验报告
.
.
2.主要影响因素
(1) 样品 样品量：一般用量为5---10mg （10---20mg） 样品量少，分辨率高，但灵敏度低，峰温偏低。 样品量多，分辨率低，但灵敏度高，峰温偏高。
.
(2) 升，降温速度 一般的升，降温速度范围为5----20 ℃/min
DSC(差示扫描量热仪)实验室教学课件..
的能量差⊿W（ dH ）,反映
了样品热焓的变d化T 。
功率补偿型DSC仪器的主要特点
1.试样和参比物分别具有独立的加热器和传感器。 整个仪器由两套控制电路进行监控。一套控制温 度，使试样和参比物以预定的速率升温，另一套 用来补偿二者之间的温度差。
2.无论试样产生任何热效应，试样和参比物都处 于动态零位平衡状态，即二者之间的温度差T等 于0。
差示扫描量热仪
DSC
基本原理
DSC 原理
在程序温度（升／降／恒温及其组合）过程中，测量样品与参考物 之间的热流差，以表征所有与热效应有关的物理变化和化学变化。
应用：
• 玻璃化转变 • 熔融、结晶 • 熔融热、结晶热 • 共熔温度、纯度 • 物质鉴别 • 多晶型
• 相容性 • 热稳定性、氧化稳定性 • 反应动力学 • 热力学函数 • 液相、固相比例 • 比热
对于有大量气体产物生成的反应，可适当疏松堆积
试样和参比物
• 试样：除气体外，固态，液态样品都可测 定。
• 装样：尽量使样品薄而匀地平铺与坩埚底 部，以减少试样与器皿间的热阻。
• 坩埚：高聚物一般使用铝坩埚，使用温度 低于500℃，
• 参比物：必须具有热惰性，热容量和导热 率应和样品匹配。一般为 ，样品量少 时可放一空坩埚。
实验条件的选择
• 4. 气氛
• 气氛类别： 动态气氛 静态气氛 真空
• 从保护天平室与传感器、防止分解物污染的角度，一般推荐使用动态 吹扫气氛。
• 对于高分子TG测试，在某些场合使用真空气氛，能够降低小分子添加剂 的沸点，达到分离失重台阶的目的。
• 若需使用真空或静态气氛，须保证反应过程中的释出气体无危害性。
DSC 仪器维护
仪器操作
了样品热焓的变d化T 。
功率补偿型DSC仪器的主要特点
1.试样和参比物分别具有独立的加热器和传感器。 整个仪器由两套控制电路进行监控。一套控制温 度，使试样和参比物以预定的速率升温，另一套 用来补偿二者之间的温度差。
2.无论试样产生任何热效应，试样和参比物都处 于动态零位平衡状态，即二者之间的温度差T等 于0。
差示扫描量热仪
DSC
基本原理
DSC 原理
在程序温度（升／降／恒温及其组合）过程中，测量样品与参考物 之间的热流差，以表征所有与热效应有关的物理变化和化学变化。
应用：
• 玻璃化转变 • 熔融、结晶 • 熔融热、结晶热 • 共熔温度、纯度 • 物质鉴别 • 多晶型
• 相容性 • 热稳定性、氧化稳定性 • 反应动力学 • 热力学函数 • 液相、固相比例 • 比热
对于有大量气体产物生成的反应，可适当疏松堆积
试样和参比物
• 试样：除气体外，固态，液态样品都可测 定。
• 装样：尽量使样品薄而匀地平铺与坩埚底 部，以减少试样与器皿间的热阻。
• 坩埚：高聚物一般使用铝坩埚，使用温度 低于500℃，
• 参比物：必须具有热惰性，热容量和导热 率应和样品匹配。一般为 ，样品量少 时可放一空坩埚。
实验条件的选择
• 4. 气氛
• 气氛类别： 动态气氛 静态气氛 真空
• 从保护天平室与传感器、防止分解物污染的角度，一般推荐使用动态 吹扫气氛。
• 对于高分子TG测试，在某些场合使用真空气氛，能够降低小分子添加剂 的沸点，达到分离失重台阶的目的。
• 若需使用真空或静态气氛，须保证反应过程中的释出气体无危害性。
DSC 仪器维护
仪器操作
差示扫描量热仪(DSC教材
0
156.70°C 28.54J/g
Heat Flow (W/g)
-2
-4
157.77°C
-6 80
Exo Up
100
120
140
160
180
Universal V4.3A TA Instruments
Temperature (°C)
高分子聚合物熔融温度范围较为宽广，在整个熔融过程中可能伴有复杂 的熔融/重结晶/晶型调整过程，高分子的熔点通常取峰值温度
应用实例：混合物和共聚物的定性检测
1
1
0
2
PE
Heat Flow (W/g)
PP
3
-1
-2
PP+PE
-3 20
Exo Up
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Temperature (°C)
Universal V4.3A TA Instruments
在聚丙烯与聚乙烯共混物中它们各自保持了自身的熔 融特性，因此呈现出PP与PE的熔点
应用：监控产品质量
0.0
-0.5
H44°C
––––––– ––––
DSC-PP.001 DSC--共聚PP.001
-1.5
-2.0
167.04°C
-2.5 20
Exo Up
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Temperature (°C)
Universal V4.3A TA Instruments
-0.7
1.0
化合物纯度测定 差示扫描量热(DSC)法讲解
《化合物纯度测定差示扫描量热(DSC)法》编制说明1. 制标任务来源本标准系国家认证认可监督管理委员会2009年标准制修订项目计划2009B051《化合物纯度测定差示扫描量热(DSC)法》的制订，现已完成。
2. 标准制定的目的、意义和国内外同类研究概况差示扫描量热技术（DSC Differential Scanning Calorimetry）对低分子化合物进行纯度测定在上世纪六十年代就提出来，在八十年代逐渐发展成熟，并得到广泛应用。
它是测量在程序控温下，输入到样品和参比物的功率差与温度的关系的技术。
又分为功率补偿式（Power Compensation）和热流式（Heat Flux）两种。
与其它测定纯度的方法相比，DSC 法测定纯度具有许多优点：试样用量少，快速，操作简便，不需要标准品，不需分离杂质，能测定物质的绝对纯度，由DSC曲线计算出的杂质含量重现性好，准确度高，适合于测定高纯度化工医药产品。
ASTM在上世纪80年代中期陆续颁布了一系列有关DSC技术测定物质纯度的标准，为DSC技术的应用奠定了基础。
美国药典在1980年20版开始确定DSC法作为药品纯度检验的标准方法推荐使用, 并推荐DSC为药品纯度检验及生产质量控制方面的首选方法。
DSC法也被标准定值机构列为可供使用的标准定值方法。
本项标准制修订项目计划是国家认证认可监督管理委员会2009年标准制修订项目计划2009B051《化合物纯度测定差示扫描量热(DSC)法》的制订，部分工作承接山东检验检疫局1999年度科研项目《差示扫描热分析（DSC）对固体有机化工品纯度、熔点测定的研究》（SK9903）的研究内容，并于2001年完成山东省地方标准《邻苯二甲酸酐的差示扫描量热法（DSC）纯度测定》的制订。
本标准的制订参考了ASTM E 928-01《纯度的差示扫描热法测定标准试验方法》。
本标准立项后，课题组积极组织攻关研究，建立了差示扫描热分析法（DSC）对化合物纯度的测定方法，并对影响检测结果的重要实验条件进行了实验，得到纯度测定的优化条件；同时，组织了多个实验室参加的一致性水平试验，获得了方法的精密度、重现性及再现性数据。
差示扫描量热仪(DSC课件
02
04
放置样品和参比物于样 品架上，确保样品和参 比物重量相等。
开始实验，记录实验数据。
实验结束后，关闭仪器 电源，取出样品和参比物。
实验后处理
数据处理
对实验数据进行处理和分析，提取所需的信息。
仪器清洁
对仪器进行清洁和维护，确保仪器性能稳定和 延长使用寿命。
结果报告
根据实验结果编写报告，并给出相应的结论和建议。
PART 03
DSC在材料科学中的应用
高分子材料的玻璃化转变
玻璃化转变是指高分子材料在温度变化时，其物理状态发生改变的现象。 在玻璃化转变温度范围内，高分子材料的物理性质会发生显著变化，如 模量、热膨胀系数、比热容等。
DSC是研究高分子材料玻璃化转变的重要工具之一。通过DSC可以测量 高分子材料的玻璃化转变温度，从而了解材料的热性能和动力学特性。
为，可以评估聚合物的热稳定性。
在DSC曲线上，聚合物的热分解表现为一个明显的质 量损失峰。通过分析峰的位置和形状，可以了解聚合
物的热稳定性及其影响因素。
合金的熔点和结晶温度
合金是由两种或多种金属或非金属元素组成的混合物。合 金的熔点和结晶温度对其加工、使用和回收等过程具有重 要影响。
DSC可以用于研究合金的熔点和结晶温度。通过在程序控 温下对合金进行加热和冷却，观察其相变行为，可以测量 合金的熔点和结晶温度。
PART 02
DSC的基本操作
实验准备
仪器校准
确保仪器在实验前已经过校准，以保证实验结果 的准确性。
样品选择
选择适合于DSC分析的样品，确保样品质量和纯 度满足实验要求。
实验参数设置
根据实验目的和样品性质，设置合适的实验参数， 如温度范围、升温速率等。
DSC(差示扫描量热法)测试入门问答
DSC（差示扫描量热法）测试入门问答1、DSC（差示扫描量热法）基本原理DSC（差示扫描量热法）是在程序温度（升/降/恒温及其组合）过程中，测量样品与参考物之间的热流差，以表征全部与热效应有关的物理变化和化学变化。
2、典型应用玻璃化变化相容性熔融、结晶热稳定性、氧化稳定性熔融热、结晶热反应动力学共熔温度、纯度热力学函数物质辨别液相、固相比例多晶型比热3、DSC与DTA是什么关系？DSC的前身是差热分析DTA，我简单介绍下工作原理的区分：DTA呢，只能测试△T信号，无法建立△H与△T之间的联系；而DSC测试△T信号，并建立△H与△T之间的联系。
4、DSC测试需要注意哪些条件？重要有如下几点：升温速率、样品用量、制样方式、试验气氛、坩埚的选取、样品温度掌控（STC）、DSC基线。
5、升温速率有哪些影响，有没有标准的升温速率？快速升温慢速升温使DSC峰形变大有利于相邻峰或相邻失重平台的分别特征温度向高温漂移DSC/DTA峰形较小相邻峰或失重台阶的分别本领下降—热分析领域常用而标准的升温速率是（10K/min）。
利用多个不同升温速率下得到的一系列测试结果，可进行动力学分析。
在存在竞争反应路径的情况下，不同的升温速率得到的终产物构成可能不同。
6、一般DSC测试需要多少样品，样品量对DSC测试有哪些影响呢？并不是说样品量多或者少就肯定好，这个与目标分析结果有关样品量小样品量大所测特征温度较低，更“真实”峰值温度向高温漂移有利于气体产物扩散样品内温度梯度较大，气体产物扩散亦稍差相邻峰（平台）分别本领加强峰分别本领下降DSC峰形也较小峰形加宽—能增大DSC检测信号一般情况下，以较小的样品量为宜。
热分析常用的样品量为5～15mg。
在样品存在不均匀性的情况下，可能需要使用较大的样品量才具有代表性。
7、在DSC测试表征过程中，如何同时选择合适的升温速率和样品量呢？（1）提高对微弱的热效应的检测灵敏度：提高升温速率，加大样品量；（2）提高微量成份的热失重检测灵敏度：加大样品量；（3）提高相邻峰（失重平台）的分别度：慢速升温速率，小的样品量。
差示扫描量热仪(DSC)PPT课件
DSC应用：熔融温度(熔点)的测定
是否所有物质都有熔点？ 什么是熔点？
• 熔点是晶体将其物态由固态转变（熔化）为液态的过程中 固液共存状的温度。
• 结晶聚合物如尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等材料.
熔融与结晶
表征熔融的四个参数： 1.吸热峰峰值 2.初始熔融温度 3.吸热峰面积 4.熔融结束温度
应用实例：熔融温度及热焓测试
金属铟的熔点，其DSC曲线近似一条垂直线，其熔点通常取外推起始温度，吸 收峰的面积为热焓
Sample: DSC-cal0224-In Size: 3.9900 mg
DSC
Method: ASTM E794-06
Comment: Nitrogen purging gas:50ml/min;Type of sample pan:Al
- higher viscosity
- more brittle
- lower enthalpy
Glass Transition is Detectable by DSC Because of a Step-Change in Heat Capacity
-0.6 -0.7 -0.8 -0.9
0.5 70
2
File: J:...\CAL\201202\DSC-In20120224‘ Operator: IR Run Date: 24-Feb-2012 13:30 Instrument: DSC Q200 V23.5 Build 72
Heat Flow (W/g)
0
156.70°C
28.54J/g
-2
• 当样品发生变化如熔融，提供给样品的热量都用来维持 样品的熔融，参比端温度仍按照炉体升温，参比端温度 会高于样品端温度从而形成了温度差。把这种温度差的 变化转变为热流差再以曲线记录下来，就形成了DSC的 原始数据。
差示扫描量热法(DSC)ppt课件
8
热流型DSC
外加热式，采取外加热的方式使均温块受热然 后通过空气和康铜做的热垫片两个途径把热传递给 试样杯和参比杯，试样杯的温度由镍铬丝和镍铝丝 组成的高灵敏度热电偶检测，参比杯的温度由镍铬 丝和康铜组成的热电偶加以检测。由此可知，检测 的是温差ΔT，它是试样热量变化的反映。
9
功率补偿式DSC因以两个独立炉体分别对试样 和参比物进行加热,故存在一个较大的缺陷即是使 用时间久了后加热参比物的炉体一直很新,而加热 试样的炉体因用久了有污染,这样导致两个炉体不 对称,进而致使基线漂移。目前,热流型DSC运用最 多。
❖ 分类：根据所用测量方法的不同 1. 功率补偿型DSC 2. 热流型DSC
3
❖ DTA存在的两个缺点： ➢ 1）试样在产生热效应时，升温速率是非线性
的，从而使校正系数K值变化，难以进行定量； ➢ 2）试样产生热效应时，由于与参比物、环境
的温度有较大差异，三者之间会发生热交换， 降低了对热效应测量的灵敏度和精确度。 →使得差热技术难以进行定量分析，只能进行定 性或半定量的分析工作。
➢ DSC是动态量热技术，对DSC仪器重要的校正就 是温度校正和量热校正。
➢ 为了能够得到精确的数据，即使对于那些精确 度相当高的DSC仪，也必须经常进行温度和量热 的校核。
29
1.峰面积的确定
一般来讲，确定DSC峰界限有以下四种方法： (1)若峰前后基线在一直线上，则取基线连线作为峰
底线(a)。 (2)当峰前后基线不一致时，取前、后基线延长线与
结晶度（%）
H f
H
* f
100%
ΔHf*：100%结晶度的熔融热焓
40
ΔHf*的测定
用一组已知结晶度 的样品作出结晶度 ΔHf图，然后外推 求出100％结晶度 ΔHf*。
热流型DSC
外加热式，采取外加热的方式使均温块受热然 后通过空气和康铜做的热垫片两个途径把热传递给 试样杯和参比杯，试样杯的温度由镍铬丝和镍铝丝 组成的高灵敏度热电偶检测，参比杯的温度由镍铬 丝和康铜组成的热电偶加以检测。由此可知，检测 的是温差ΔT，它是试样热量变化的反映。
9
功率补偿式DSC因以两个独立炉体分别对试样 和参比物进行加热,故存在一个较大的缺陷即是使 用时间久了后加热参比物的炉体一直很新,而加热 试样的炉体因用久了有污染,这样导致两个炉体不 对称,进而致使基线漂移。目前,热流型DSC运用最 多。
❖ 分类：根据所用测量方法的不同 1. 功率补偿型DSC 2. 热流型DSC
3
❖ DTA存在的两个缺点： ➢ 1）试样在产生热效应时，升温速率是非线性
的，从而使校正系数K值变化，难以进行定量； ➢ 2）试样产生热效应时，由于与参比物、环境
的温度有较大差异，三者之间会发生热交换， 降低了对热效应测量的灵敏度和精确度。 →使得差热技术难以进行定量分析，只能进行定 性或半定量的分析工作。
➢ DSC是动态量热技术，对DSC仪器重要的校正就 是温度校正和量热校正。
➢ 为了能够得到精确的数据，即使对于那些精确 度相当高的DSC仪，也必须经常进行温度和量热 的校核。
29
1.峰面积的确定
一般来讲，确定DSC峰界限有以下四种方法： (1)若峰前后基线在一直线上，则取基线连线作为峰
底线(a)。 (2)当峰前后基线不一致时，取前、后基线延长线与
结晶度（%）
H f
H
* f
100%
ΔHf*：100%结晶度的熔融热焓
40
ΔHf*的测定
用一组已知结晶度 的样品作出结晶度 ΔHf图，然后外推 求出100％结晶度 ΔHf*。
差示扫描量热法(DSC)测试方法
2021/5/9
2
一、DSC的定义
差示扫描量热法(DSC)： 在程序控制温度条件下，测量输入给样品与参比物的功
率差与温度关系的一种热分析方法。
差示扫描量热仪
( Differential Scanning Calorimeter, DSC)
差示扫描量热法
( Differential Scanning Calorimetry, DSC)
2021/5/9
Tg= Tc= Tm= ΔH= fc= ΔH/ ΔH*
ΔH*---完全结晶的熔融热
15
预习报告
2.仪器、样品
1.实验原理 +
及操作步骤
和目的
3.数据处理
4.思考题
2021/5/9
实验报告
16
结束语
若有不当之处，请指正，谢谢！
差示扫描量热法
(Differential Scanning Calorimetry, DSC)
测定聚合物的熔点和结晶度
指导教师：朴光哲 辅导教师： 研究生若干 实 验 室：3-315 居室： 高分子学院楼428
2021/5/9
1
实验目的和要求
• 了解DSC的基本原理及其应用范围 • 掌握测定聚合物熔点及其热效应的方法 • 学会DSC曲线的数据处理
2021/5/9
9
2.主要影响因素
(1) 样品 样品量：一般用量为5---10mg （10---20mg） 样品量少，分辨率高，但灵敏度低，峰温偏低。 样品量多，分辨率低，但灵敏度高，峰温偏高。
2021/5/9
10
(2) 升，降温速度 一般的升，降温速度范围为5----20 ℃/min
最常用的为10 ℃/min
差示扫描量热仪DSC讲课文档
2, 样品和参比端的热容相等Cpr=Cps
3, 样品和参比的加热速率永远相同 4, 样品盘及参比盘的质量（热容）相等 5, 样品盘、参比盘与传感器之间没有热阻或者热阻相等
q--------热流， ΔT------样品参比温差，R-------热阻
第5页，共46页。
实际测试过程
• 炉体把热量传到样品端和参比端，假设传到样品端的热阻Rs小 于传到参比端的热阻Rf,一定导致传到样品端的热多于参比端的
原性（H2, CO）与其他特殊气氛（CO2, H2O, SO2, CH4, 腐蚀性气氛如 Cl2、F2等
），并安排气体之间的混合、切换关系。 • 对比惰性与氧化性气氛中的不同现象，可区别高分子的热裂解与热氧化裂解。
• 常用惰性气氛导热性：He >> N2 > Ar • 选择导热性较好的气氛，有利于向反应体系提供更充分的热量，降低样品内部的
• 样品在坩埚底部铺平：有利于降低热电偶与样品间的温度差。
一般在灵敏度允可的情况下选择较小的样品量，对块状样品切成薄片或碎粒， 对粉末样品使其在坩埚底部铺平成一薄层。
对于TG测试（气固反应，或有气体产物逸出的热分解反应），若样品量较大堆积较 高，则根据实际情况适当选择堆积紧密程度。
第39页，共46页。
者是拐点，或者是求导后的峰值)。
第27页，烯
9.67mg 10°C/min
第28页，共46页。
玻璃化转变分析
聚苯乙烯
9.67mg 10°C/min
第29页，共46页。
玻璃化转变是可逆的
第30页，共46页。
玻璃化转变温度测定的推荐程序
• 样品用量10~15毫克 • 以20℃/min加热至Tg以上30或50℃ • 以最快速度或20℃/min将温度降到Tg以下30或50℃ • 再以20℃/min加热测定Tg • 对比测定前后样品的重量，如发现有失重则重复以上过程 • 常用测试标准：ASTM D3418-12ε1、ISO 11357-2-2013、GB/T 19466.2-2004
3, 样品和参比的加热速率永远相同 4, 样品盘及参比盘的质量（热容）相等 5, 样品盘、参比盘与传感器之间没有热阻或者热阻相等
q--------热流， ΔT------样品参比温差，R-------热阻
第5页，共46页。
实际测试过程
• 炉体把热量传到样品端和参比端，假设传到样品端的热阻Rs小 于传到参比端的热阻Rf,一定导致传到样品端的热多于参比端的
原性（H2, CO）与其他特殊气氛（CO2, H2O, SO2, CH4, 腐蚀性气氛如 Cl2、F2等
），并安排气体之间的混合、切换关系。 • 对比惰性与氧化性气氛中的不同现象，可区别高分子的热裂解与热氧化裂解。
• 常用惰性气氛导热性：He >> N2 > Ar • 选择导热性较好的气氛，有利于向反应体系提供更充分的热量，降低样品内部的
• 样品在坩埚底部铺平：有利于降低热电偶与样品间的温度差。
一般在灵敏度允可的情况下选择较小的样品量，对块状样品切成薄片或碎粒， 对粉末样品使其在坩埚底部铺平成一薄层。
对于TG测试（气固反应，或有气体产物逸出的热分解反应），若样品量较大堆积较 高，则根据实际情况适当选择堆积紧密程度。
第39页，共46页。
者是拐点，或者是求导后的峰值)。
第27页，烯
9.67mg 10°C/min
第28页，共46页。
玻璃化转变分析
聚苯乙烯
9.67mg 10°C/min
第29页，共46页。
玻璃化转变是可逆的
第30页，共46页。
玻璃化转变温度测定的推荐程序
• 样品用量10~15毫克 • 以20℃/min加热至Tg以上30或50℃ • 以最快速度或20℃/min将温度降到Tg以下30或50℃ • 再以20℃/min加热测定Tg • 对比测定前后样品的重量，如发现有失重则重复以上过程 • 常用测试标准：ASTM D3418-12ε1、ISO 11357-2-2013、GB/T 19466.2-2004
差示扫描量热法(DSC)测试方法
不同升降温速度测得的数据不具 可比性!!!
2021/5/9
11
（3）气氛： 氛围气体：一般使用惰性气体，如N2，Ar，He等 主要是防止加热时样品的氧化， 减少挥发物对仪器的腐蚀. 必要时也可以压缩空气为气氛， 测定样品的氧化反应。
氛围气体不同时 DSC曲线不同
2021/5/9
12
四、 DSC在高聚物研究中的应用
2021/5/9
典型的DSC曲线
8
1.试样与参比物 试样：除气体外，固态，液态样品都可测定。 装样：尽量使样品薄而匀地平铺与坩埚底部，以 减少试样与器皿间的热阻。 坩埚：高聚物一般使用铝坩埚，使用温度低于 500℃， 参比物：必须具有热惰性，热容量和导热率应和 样品匹配。一般为Al2O3，样品量少时可放一空坩 埚。
2021/5/9
ห้องสมุดไป่ตู้
Tg= Tc= Tm= ΔH= fc= ΔH/ ΔH*
ΔH*---完全结晶的熔融热
15
预习报告
2.仪器、样品
1.实验原理 +
及操作步骤
和目的
3.数据处理
4.思考题
2021/5/9
实验报告
16
结束语
若有不当之处，请指正，谢谢！
2021/5/9
反应或转变热：
6
DSC仪器（上海CDR-34P型） 同时兼备热流型和功补型的特点。
（1）保留均温块结构，以保持基线稳定和高灵敏度。 （2）配置功率补偿器，以便获得高分辨率。
上海CDR-34P型
2021/5/9
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三、DSC曲线及其影响因素
典型的差示扫描量热（DSC） 曲线以热流率（dH/dt）为纵 坐标、以温度（T）为横坐 标，即dH/dt-t（或T）曲线。 曲线离开基线的位移即代表 样品吸热或放热的速率 （mJ·s-1），而曲线中峰或 谷包围的面积即代表热量的 变化。 因而差示扫描量热法可以直 接测量样品在发生物理或化 学变化时的热效应。
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（3）气氛： 氛围气体：一般使用惰性气体，如N2，Ar，He等 主要是防止加热时样品的氧化， 减少挥发物对仪器的腐蚀. 必要时也可以压缩空气为气氛， 测定样品的氧化反应。
氛围气体不同时 DSC曲线不同
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四、 DSC在高聚物研究中的应用
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典型的DSC曲线
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1.试样与参比物 试样：除气体外，固态，液态样品都可测定。 装样：尽量使样品薄而匀地平铺与坩埚底部，以 减少试样与器皿间的热阻。 坩埚：高聚物一般使用铝坩埚，使用温度低于 500℃， 参比物：必须具有热惰性，热容量和导热率应和 样品匹配。一般为Al2O3，样品量少时可放一空坩 埚。
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ห้องสมุดไป่ตู้
Tg= Tc= Tm= ΔH= fc= ΔH/ ΔH*
ΔH*---完全结晶的熔融热
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预习报告
2.仪器、样品
1.实验原理 +
及操作步骤
和目的
3.数据处理
4.思考题
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实验报告
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结束语
若有不当之处，请指正，谢谢！
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反应或转变热：
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DSC仪器（上海CDR-34P型） 同时兼备热流型和功补型的特点。
（1）保留均温块结构，以保持基线稳定和高灵敏度。 （2）配置功率补偿器，以便获得高分辨率。
上海CDR-34P型
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三、DSC曲线及其影响因素
典型的差示扫描量热（DSC） 曲线以热流率（dH/dt）为纵 坐标、以温度（T）为横坐 标，即dH/dt-t（或T）曲线。 曲线离开基线的位移即代表 样品吸热或放热的速率 （mJ·s-1），而曲线中峰或 谷包围的面积即代表热量的 变化。 因而差示扫描量热法可以直 接测量样品在发生物理或化 学变化时的热效应。
差示扫描量热法(DSC)测试方法
差示扫描量热法
( Differential Scanning Calorimetry,示扫描量热仪待测的热量几乎全部是由电能来补偿的。
这类DSC有各自独立 的铂-铱合金微电炉
铂电阻温度计 铂丝加热电阻
平均温度控制回路： 保证试样和参比物的 温度按程序控温速率 升、降温。记录升、 降温情况。
典型的DSC曲线
1.试样与参比物
试样：除气体外，固态，液态样品都可测定。
装样：尽量使样品薄而匀地平铺与坩埚底部，以 减少试样与器皿间的热阻。 坩埚：高聚物一般使用铝坩埚，使用温度低于 500℃， 参比物：必须具有热惰性，热容量和导热率应和 样品匹配。一般为Al2O3，样品量少时可放一空坩
埚。
2.主要影响因素
(1) 样品 样品量：一般用量为5---10mg （10---20mg）
样品量少，分辨率高，但灵敏度低，峰温偏低。 样品量多，分辨率低，但灵敏度高，峰温偏高。
(2) 升，降温速度 一般的升，降温速度范围为5----20 ℃/min 最常用的为10 ℃/min
不同升降温速度测得的数据不具 可比性!!!
预习报告
2.仪器、样品
1.实验原理 和目的
+
及操作步骤
3.数据处理
4.思考题
实验报告
（3）气氛： 氛围气体：一般使用惰性气体，如N2，Ar，He等 主要是防止加热时样品的氧化， 减少挥发物对仪器的腐蚀. 必要时也可以压缩空气为气氛， 测定样品的氧化反应。
氛围气体不同时 DSC曲线不同
四、 DSC在高聚物研究中的应用
Polymer Transitions
Stress Relief
实验目的和要求
• 了解DSC的基本原理及其应用范围 • 掌握测定聚合物熔点及其热效应的方法 • 学会DSC曲线的数据处理
差示扫描量热法(DSC)测试方法
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反应或转变热：
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DSC仪器（上海CDR-34P型） 同时兼备热流型和功补型的特点。
（1）保留均温块结构，以保持基线稳定和高灵敏度。 （2）配置功率补偿器，以便获得高分辨率。
上海CDR-34P型
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三、DSC曲线及其影响因素
典型的差示扫描量热（DSC） 曲线以热流率（dH/dt）为纵 坐标、以温度（T）为横坐 标，即dH/dt-t（或T）曲线。 曲线离开基线的位移即代表 样品吸热或放热的速率 （mJ·s-1），而曲线中峰或 谷包围的面积即代表热量的 变化。 因而差示扫描量热法可以直 接测量样品在发生物理或化 学变化时的热效应。
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2.主要影响因素
(1) 样品 样品量：一般用量为5---10mg （10---20mg） 样品量少，分辨率高，但灵敏度低，峰温偏低。 样品量多，分辨率低，但灵敏度高，峰温偏高。
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Байду номын сангаас10
(2) 升，降温速度 一般的升，降温速度范围为5----20 ℃/min
最常用的为10 ℃/min
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一、DSC的定义
差示扫描量热法(DSC)： 在程序控制温度条件下，测量输入给样品与参比物的功
率差与温度关系的一种热分析方法。
差示扫描量热仪
( Differential Scanning Calorimeter, DSC)
差示扫描量热法
( Differential Scanning Calorimetry, DSC)
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二、 DSC的基本原理
差示扫描量热仪待测的热量几乎全部是由电能来补偿的。
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典型的DSC曲线
1.试样与参比物 试样：除气体外，固态，液态样品都可测定。 装样：尽量使样品薄而匀地平铺与坩埚底部，以 减少试样与器皿间的热阻。 坩埚：高聚物一般使用铝坩埚，使用温度低于 500℃， 参比物：必须具有热惰性，热容量和导热率应和样 品匹配。一般为Al 2O3，样品量少时可放一空坩埚。
（3）气氛： 氛围气体：一般使用惰性气体，如N2，Ar ，He等 主要是防止加热时样品的氧化， 减少挥发物对仪器的腐蚀. 必要时也可以压缩空气为气氛， 测定样品的氧化反应。
氛围气体不同时 DSC曲线不同
四、 DSC在高聚物研究中的应用
Polymer Transitions
Stress
Relief
预习报告
2.仪器、样品
1.实验原理 +
及操作步骤
和目的
3.数据处理
4.思考题
实验报告
Heat
Tg
Flow Start up
Transient
Ordering Process
Tm
Cold
DH
Crystallization
Cemperature
五、数据处理及实验报告要求
Tg= Tc= Tm= ΔH= fc= ΔH/ ΔH* ΔH*---完全结晶的熔融热
2.主要影响因素
(1) 样品 样品量：一般用量为5---10mg （10---20mg） 样品量少，分辨率高，但灵敏度低，峰温偏低。 样品量多，分辨率低，但灵敏度高，峰温偏高。
(2) 升，降温速度 一般的升，降温速度范围为5----20 ℃/min
最常用的为10 ℃/min
不同升降温速度测得的数据不具 可比性!!!
二、 DSC的基本原理
差示扫描量热仪待测的热量几乎全部是由电能来补偿的。
这类DSC有各自独立 的铂-铱合金微电炉
铂电阻温度计 铂丝加热电阻
平均温度控制回路： 保证试样和参比物的 温度按程序控温速率 升、降温。记录升、 降温情况。
补偿回路： 试样吸、放热与参比物产 生温差时及时进行功率补 偿，使ΔT→0,并记录补偿 的情况，即维持ΔT→0所 需要的能量差ΔW。
反应或转变热：
DSC仪器（上海CDR-34P 型） 同时兼备热流型和功补型的特点。
（1）保留均温块结构，以保持基线稳定和高灵敏度。 （2）配置功率补偿器，以便获得高分辨率。
上海 CDR-34P 型
三、DSC曲线及其影响因素
典型的差示扫描量热（DSC） 曲线以热流率（dH/dt）为纵 坐标、以温度（T）为横坐 标，即dH/dt-t（或T）曲线。 曲线离开基线的位移即代表 样品吸热或放热的速率 （mJ·s-1），而曲线中峰或 谷包围的面积即代表热量的 变化。 因而差示扫描量热法可以直 接测量样品在发生物理或化 学变化时的热效应。
差示扫描量热法
(Differential Scanning Calorimetry, DSC)
测定聚合物的 熔点和结晶度
指导教师：朴光哲 辅导教师： 研究生若干 实 验 室：3-315 居室： 高分子学院楼428
实验目的和要求
? 了解DSC的基本原理及其应用范围 ? 掌握测定聚合物熔点及其热效应的方法 ? 学会DSC曲线的数据处理
一、DSC的定义
? 差示扫描量热法(DSC) ： 在程序控制温度条件下，测量输入给样品与参比物的功
率差与温度关系的一种热分析方法。
差示扫描量热仪
( Differential Scanning Calorimeter, DSC)
差示扫描量热法
( Differential Scanning Calorimetry, DSC)