热分析

null第四章 热分析第四章 热分析4.1 绪论 4.2 热重法 4.3 差热分析与差示扫描量热法 4.4 热分析联用技术4.1 绪 论4.1 绪 论4.1.1 热分析的定义 热分析（thermal analysis）：在程序控制温度条件下，测量物质的物理性质随温度变化的函数关系的技术。 物质的物理性质的变化，即状态的变化，总是用温度T这个状态函数来量度的。数学表达式为 F=f（T） 其中F是一个物理量，T是物质的温度。 所谓程序控制温度，就是把温度看成是时间的函数。取 T=（） 其中是时间，则 F=f（T）或f（） 4.1.2 热分析的分类4.1.2 热分析的分类4.2 热重法（TG）4.2 热重法（TG）4.2.1 热重法和微商热重法 （1）热重法：在程序控制温度下，测量物质的质量与温度，或在恒温下测量物质的质量与时间关系的技术。 W=f（T或t） 式中：W—物质质量；T—温度；t—时间 （2）微商热重法（DTG）：表示质量随时间的变化率(dm/dt)与温度(或时间)的函数关系。 纵坐标—质量变化率dm/dt或dm/dT 横坐标—时间或温度 定量性强，能准确地测量物质的质量变化及变化的速率，不管引起这种变化的是化学的还是物理的。 热失重的试验结果与实验条件有关。null　质量分数(%)一阶导数(%/min)ABCHG100 80 60 40 20 00 100 200 Ti 400 500 Tf 700 1.0 –1.0 –3.0 –5.0 –7.0 –9.0 –11.0TpT(K)DTG曲线上出现的峰指示质量发生变化，峰的面积与试样的质量变化成正比，峰顶与失重变化速率最大处相对应。nullTG曲线上质量基本不变的部分称为平台，两平台之间的部分称为台阶。B点所对应的温度Ti是指累积质量变化达到能被热天平检测出的温度，称之为反应起始温度。C点所对应的温度Tf是指累积质量变化达到最大的温度(TG已检测不出质量的继续变化)，称之为反应终了温度。 反应起始温度Ti和反应终了温度Tf之间的温度区间称反应区间。亦可将G点取作Ti或以失重达到某一预定值(5%、10%等)时的温度作为Ti ，将H点取作Tf 。Tp表示最大失重速率温度，对应DTG曲线的峰顶温度。null 尼龙66的TG和DTG曲线 乙丙橡胶的TG和DTG曲线 ● DTG曲线上的峰顶点（d2m/dt2=0，失重速率最大值点）与热重曲线的拐点相对应。 ● 与DTG曲线的峰顶对应的温度即为最大失重速率温度； ● DTG曲线上的峰数目和TG曲线台阶数相等； ● DTG曲线上的峰面积与样品失重量成正比→从DTG的峰面积可以算出样品的失重量。DTG曲线的优点DTG曲线的优点能准确反映出起始反应温度Ti，最大反应速率温度Te和Tf 。 更能清楚地区分相继发生的热重变化反应，DTG比TG分辨率更高。 DTG曲线峰的面积精确对应着变化了的样品重量，较TG能更精确地进行定量分析。 能方便地为反应动力学计算提供反应速率（dw/dt）数据。 DTG与DTA具有可比性，通过比较，能判断出是重量变化引起的峰还是热量变化引起的峰。TG对此无能为力。 null 零位式热天平示意图 1—梁；2—支架；3—感应线圈4—磁铁；5—平衡砝码盘； 6—光源；7—挡板；8—光电管；9—微电流放大器；10—加热器；11—样品盘；12—热电偶当天平左边称盘中试样因受热产生重量变化时，天平横梁则向上或向下摆动，此时接收元件（光敏三极管）接收到的光源照射强度发生变化，使其输出的电信号发生变化。这种变化的电信号送给测重单元，经放大后再送给磁铁外线圈，使磁铁产生与重量变化相反的作用力，天平达到平衡状态。因此，只要测量通过线圈电流的大小变化，就能知道试样重量的变化。 4.2.2 测试原理null失重量的计算 失重率=（W0-W1）/W0×100（%） 式中：W0—失重前质量 W1—失重后质量 4.2.3 影响热重曲线的因素 4.2.3 影响热重曲线的因素 （1）仪器方面的因素 ① 浮力的影响 测得的重量 =试样质量- 气体浮力 温度↑，试样周围的气体的密度↓，气体的浮力↓： 300C时气体浮力为常温时的1/2； 900C时浮力降为1/4。 结果：试样质量不变时，随温度升高，试样增重—表观增重 W = V    (1 - 273/T) V— 样品和样品皿的体积；  —气体在273K时的密度； T —温度，绝对温标。 null② 试样皿的影响 理想的皿：皿材料是惰性的，不失重，不是试样的 催化剂； 试样摊成薄层，有利于热传导、扩散和 挥发。 ③ 挥发物冷凝的影响 影响的原因：试样分解、升华、逸出的挥发性物质 在仪器的温度较低位置处冷凝，特 别挥发物冷凝在称重的体系中（如悬 丝），这部分残留的冷凝物的质量变 化将叠加到待测试样中。 实 验 技 巧：减少试样用量 选择适当的冲洗气流量null（2）操作条件的影响 ①  升温速率的影响 规律：升温速率越大，影响越大 表现：1. 升温速率提高，使分解的起始温度和终止温度都相 应提高，但失重量不受升温速率的影响。 2. 升温速率不同，热重曲线形状改变，升温速率提 高，分辨率下降，不利于中间产物的检出。 null不同升温速率对聚苯乙烯的TG曲线影响 null② 气氛的影响 各种气氛下CaCO3的TG曲线null（3）样品方面的影响因素 ① 试样用量的影响 样品量对CuSO4·5H2O TG曲线的影响 升温速率为13℃/min，静态空气中 null② 样品粒度、装填和形状的影响 不同粒度含水草酸铜失水的TG曲线 1-粉末；2-单晶4.2.4 热重法在材料研究中的应用 4.2.4 热重法在材料研究中的应用 （1）高分子材料热稳定性的评价 不同支链聚烯烃的热稳定性比较null几种高分子材料的TG曲线 PMMA、PE、PTFE三种聚合物TG曲线形状相似，即只有一个失重阶段，并且可以完全分解为挥发性组份。如果配合其他测试手段分析，便会发现分解机理不同。PMMA和PTFE几乎全部分解为单体，属于解聚；而LDPE则分解为含5-7个碳原子的片段，属于无规裂解机理。 PVC的热分解分为两个阶段，第一阶段发生在200~300 ℃，主要分解产物是HCl，主链形成共轭双键，出现一个平台。 至420℃，又发生主链断裂，开始第二失重阶段。最后约10%的残余物的结构与碳相似，直至700 ℃也不会分解，又形成第二个平台。PI分子中由于含有大量的芳杂环结构，所以具有很高的热稳定性，500 ℃以上才开始分解。null高分子材料受热破坏时： 直接分解成单体 先从侧链脱掉低分子，然后主链破坏，炭化 分解破坏为分子碎片 质量下降 PMMA、PTFE—几乎全部分解为单体，解聚； LDPE—分解为含5-7个碳原子的片段，无规裂解。 （2）研究高分子材料的共聚物和共混物（2）研究高分子材料的共聚物和共混物共聚物的热稳定性总介于两种均聚物的热稳定性之间，而且有规律地随共聚物的组成而变化。 苯乙烯-α-甲基苯乙烯共聚物的热稳定性无规共聚物TG曲线介于两种均聚物之间，且只有一个分解过程；嵌段共聚物TG曲线也介于两种均聚物之间，但有两个分解过程。null 共混物的TG曲线 共混物的TG曲线中，各组分的失重温度没有太大变化，各 组分失重量是各组分纯物质的失重乘以百分含量叠加的结 果。 （3）热重法用于高分子材料添加剂的分析（3）热重法用于高分子材料添加剂的分析聚四氟乙烯的TG曲线样品10mg，5℃/min 用SiO2和碳黑填充的聚四氟乙烯，先在N2中加热至600℃，再切换成空气继续加热到700 ℃，烧掉碳黑。玻璃纤维增强尼龙中含水量的测量 玻璃纤维增强尼龙中含水量的测量 PVC中增塑剂DOP的测定 PVC中增塑剂DOP的测定 利用热重法测定发泡剂含量 利用热重法测定发泡剂含量 null酚醛树脂等温固化的TG曲线 （4）研究聚合物固化 对固化过程中失去低分子物的缩聚反应，可用热重法研究。 酚醛树脂在固化过程中生成水，测定脱水失重量最多的固化温度，从而确定该树脂的最佳固化温度。4.3 差热分析与差示扫描量热法4.3 差热分析与差示扫描量热法6.3.1 基本原理 差热分析法——Differential Thermal Analysis (DTA)：在程序控制温度下，测量试样与参比物质之间的温度差ΔT与温度T（或时间t）关系的一种分析技术。 参比物质：在加热或冷却过程中不发生任何变化，在整个升温过程中其比热、导热系数、粒度尽可能与试样一致或相近。通常使用的参比物质是灼烧过的α-Al2O3或MgO。 null 热电偶 温差热电偶 DTA基本装置当试样S没有热效应发生时，组成差热电偶的二支热电偶分别测出的温度Ts、TR相同，即热电势值相同，但符号相反，所以差热电偶的热电势差为零，表现出ΔT=Ts-TR=0，记录仪所记录的ΔT曲线保持为零的水平直线，称为基线。 null若试样S有热效应发生时，Ts≠TR，差热电偶的热 电势差不等于零，即ΔT=Ts-TR≠0，于是记录仪上 就出现一个差热峰。热效应是吸热时，ΔT=Ts-T＜ 0，吸热峰向下，热效应是放热时，ΔT＞0，放热 峰向上。当试样的热效应结束后，Ts、TR又趋于一 样，ΔT恢复为零位，曲线又重新返回基线。 试样温度与温差的比较 1-试样真实温度； 2-温差 典型的DTA曲线null差热峰反映试样加热过程中的热效应。 峰位置所对应的温度尤其是起始温度—鉴别物质及 其变化的定性依据； 峰面积—代表反应的热效应总热量，是定量计算反 应热的依据； 从峰的形状（峰高、峰宽、对称性等）—可求得热 反应的动力学参数。 null差示扫描量热法DSC—(Diffential Scanning Calorimetry)是在程序控制温度下，测量输给试样 和参比物的功率差与温度关系的一种技术。 试样在加热过程中发生热效应，产生热量的变化， 而通过输入电能及时加以补偿，使试样和参比物的 温度又恢复平衡。所以，只要记录所补偿的电功率 大小，就可以知道试样热效应(吸收或放出)热量的 多少。 DSC与DTA的差别在于：DTA是测量试样与参比物 之间的温度差，而DSC是测量为保持试样与参比物 之间的温度一致所需的能量(即试样与参比物之间的 能量差)。null热流法 在给予样品和参比相同的功率下，测定样品和参比两端的温差T，然后根据热流方程，将T（温差）换算成Q（热量差）作为信号的输出。 功率补偿法 功率补偿型DSC的原理是，在程序升温的过程中，始终保持试样与参比物的温度相同，为此试样和参比物各用一个独立的加热器和温度检测器。当试样发生吸热效应时，由补偿加热器增加热量，使试样和参比物之间保持相同温度；反之当试样产生放热效应时，则减少热量，使试样和参比物之间仍保持相同温度。两类不同的DSC示意图null功率型DSC和DTA仪器装置相似，所不同的是在试样和参比物容器下装有两组补偿加热丝，当试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现温差ΔT时，通过差热放大电路和差动热量补偿放大器，使流入补偿电热丝的电流发生变化，当试样吸热时，补偿放大器使试样一边的电流立即增大；反之，当试样放热时则使参比物一边的电流增大，直到两边热量平衡，温差ΔT消失为止。换句话说，试样在热反应时发生的热量变化，由于及时输入电功率而得到补偿，所以实际记录的是试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t的变化 的关系。 null与在DTA曲线中，吸热效应用谷来表示，放热效应用峰来表示所不同的是：在DSC曲线中，吸热(endothermic)效应用凸起正向的峰表示凹下的谷表示 (热焓增加)，放热(exothermic)效应用凹下的谷表示(热焓减少)。 null玻璃化转变结晶基线放热行为 （固化，氧化，反应，交联）熔融固固 一级转变吸热行为分解气化吸热放热ΔT(℃)dH/dt(ail/s)Tg Tc Tm Td 功率补偿型DSCnull热流型DSC曲线 纵坐标—热流率dH/dt 横坐标—温度T或时间t 曲线离开基线的位移，代表样品吸热或放热的速率， 通常以mJ/s表示。而曲线峰与基线延长线所包围的 面积，代表热量的变化，因此，DSC可以直接测量 试样在发生变化时的热效应。4.3.2 影响DTA和DSC曲线的主要因素 4.3.2 影响DTA和DSC曲线的主要因素 ① 样品量的影响 不同样品量对测定结果的影响示意图 a：样品较多；b：样品较少 A=ΔH·m/K 一般样品量以5～10mg为宜。试样用量越多，内部传热时间越长，形成的温度梯度越大，DTA或DSC的分辨率要下降，峰顶温度会移向高温，即温度滞后会更严重，但灵敏度提高。铟的量对峰温度的 影响示意图 a：10mg；b：5mg；c：2.5mg null② 升温速率的影响 通常的升温速率是5～20℃/min。提高升温速率，常使峰温线性增高，同时常会使峰面积有某种程度的增大，使曲线峰形状变得更陡更尖锐，导致分辨率下降，而灵敏度提高。 增大样品量对灵敏度影响较大，对分辨率影响较小，而加快升温对两者影响都大。因此，人们一般选择较慢的升温速率（以保持好的分辨率），而以适当增加样品量来提高灵敏度。 null 不同升温速度下高岭土的DTA曲线 null③ 气氛的影响 气氛的成分对DTA和DSC曲线的影响很大，可以被氧化的试样在空气或氧气氛中会有很大的氧化放热峰，在氮气或其它惰性气体中就没有氧化峰了。 对于不涉及气相的物理变化，如晶型转变、熔融、结晶等变化，转变前后体积基本不变或变化不大，则压力对转变温度的影响很小，DTA峰温基本不变； 但对于放出或消耗气体的化学反应或物理变化，压力对平衡温度有明显的影响，则DTA峰温有较大的变化，如热分解、升华、汽化、氧比、氢还原等。 另外，峰温移动程度还与过程的热效应大小成正比。 null④　试样粒度、形状的影响 硝酸银转变的DTA曲线 （a）原始试样； （b）稍微粉碎的试样； （c）仔细研磨的试样 试样要尽量均匀，最好过筛。 4.3.3 DTA及DSC在材料中的应用4.3.3 DTA及DSC在材料中的应用（1）转变温度（Tm， Tg）null① 玻璃化转变温度的测定 外推起始温度：低温侧的外推前基线与通过DSC曲线转折处斜率最大点切线的交点温度。 中点温度：曲线与前后两外推基线等距离线交点的温度null② 熔融与结晶的特征温度升温熔融与降温结晶的DSC曲线null③ 应用实例 七种高分子混合物的DSC曲线 1-聚乙二醇；2-低密度聚乙烯；3-高密度聚乙烯；4-聚丙烯；5-聚甲醛；6-尼龙6； 7-聚对苯二甲酸乙二醇酯 两批聚乙烯黑色鞋跟料的DTA曲线 1-质量差；2-质量好null薄膜的拉伸温度必须选择在Tg以上和117℃之间的温度内； 热定型温度一定要高于152 ℃，但不能太接近熔点。 用DSC法确定聚酯薄膜的加工条件null平衡熔点 完善的晶体与无定形相在定压 下达到热力学平衡的温度。 测定不同结晶温度下等温结晶 所得到的系列样品的Tm，以Tm 对Tc作图，并将Tm对Tc的关系 图外推到与Tc= Tm直线相交， 其交点即为该样品的平衡熔点。 尼龙1010的Tm—Tc图null（2）研究多相聚合物体系的相容性 共混体系中只观察到一个Tg，其值介于两个纯组分之间—构成共混物的组分是相容的； 出现两个Tg—共混物的组分间是不相容的，有相分离产生； 如果某一种组分的量很少（w＜5%），或两组分各自的Tg相差不到20℃，则用DSC不易检测出微弱相的存在。null 丁腈橡胶的DTA曲线 丙烯腈含量 A—29.3%；B—20.0%丙烯腈含量为20%~30%范围时能观察到两个Tg，其他含量只观察到一个Tg。 29.3%— -52℃和-29℃ 20%— -69℃和-33℃null 苯乙烯—丁二烯嵌段共聚物的DSC曲线 苯乙烯含量A-100摩尔%；B-55摩尔%； C-19摩尔%；D-0摩尔%完全嵌段的共聚物，由于发生相分离，可忽略各成分间的相互作用，能观察到各成分均聚物的Tg。null（3）结晶 ① 结晶度：聚合物的结晶部分熔融所吸收的热量与100%结晶的同类聚合物熔融所吸收的热量之比（或聚合物结晶所放出的热量与形成100%结晶所放出的热量之比）。 式中：θ为结晶度； ΔHf—试样的熔融热； △Hf0 —该聚合物结晶度达到100%时的熔融热 null△Hf0的求法： (1) 查 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 或文献资料； (2) 100％结晶试样，用DSC(DTA)测△Hf0 ； (3) 已知结晶度（10％，20％，30％等），用DSC(DTA)测△Hf，作θ~ △Hf关系图，外推得到θ＝100％时的△Hf；ΔHf0的测定ΔHf0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ΔHf0。nullnull（4）研究聚合物固化 固化度（或叫转化率）α是热固性聚合物材料一个很重要的参数，用DSC可以很方便地进行测定，因为固化反应（或硫化反应）一般都是放热反应。放热的多少与树脂官能度的类型、参加反应的官能团的数量、固化剂的种类及其用量有关。但是对于一个配方确定的树脂体系，固化反应热一定时，固化度α可用下式计算：式中：ΔH0是完全未固化的树脂体系进行完全固化所放出的总热量（J/g）； ΔHR是固化后剩余反应热（J/g）null计算方法2式中：αt是固化反应进行到t时刻的固化度； ΔHt是固化反应进行到t时刻的反应热（J/g）。 ΔH0是完全未固化的树脂体系进行完全固化所放出的总热量（J/g）； 固化反应DSC曲线4.3.4 温度调制式差示扫描量热法4.3.4 温度调制式差示扫描量热法(1) TMDSC产生的背景 DSC的不足之处（局限性）： ● 由于基线的倾斜与弯曲，使实际的灵敏度降低； ● 欲提高灵敏度须快速升温，但这将降低分辨率； ● 提高分辨率要求慢速升温，但这会降低灵敏度； ● 观测到的多种转变过程（如玻璃化转变与热焓松弛、熔融与再结晶）可能相互覆盖，实验结果是多个过程复合的表现，无法对这些过程做出明确的解释 null● 无法在恒温或反应过程测定热容 ● 某些测量要求多次实验或改变体系的基本物理量（如改变体系的热导率）(2) TMDSC原理(2) TMDSC原理 TA仪器公司调制式DSC的样品池采用与传统热流式DSC样品池相同的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，但由炉体对试样和参比物另施以一种不同的锯齿形升温，即对传统的线性等速升温施加某种正弦调制（振荡），形成锯齿形升温方式。 null效果：一个是按传统的基础线性升温速率进行的实验；另一个是在更快速的正弦升温速率下进行的实验。 两个同时实验的确切性质取决于如下可供选择的3个参量： ● 基础升温速率； ● 调制周期； ● 调制的温度幅度。 nullMDSC升温方式的构成null淬火PET的MDSC原始信号null描述DSC与MDSC温度变化和瞬时热量的方程 （1）温度变化 ① DSC T(t)=T0+βt 式中： T(t)—程序温度； T0—起始温度； β—线性升温速率，℃·min-1 t—时间，min null② MDSC T(t)=T0+βt+AT(sinωt) 式中： AT—温度调制幅度，±℃； ω—2π/P，调制频率，s-1； P—周期，s。 （2）瞬时热流量 ① DSC dQ/dt=CP(β)+f(t，T) 式中： dQ/dt—总热流量；CP—热容； T—热力学温度； CP(β)—热容成分； f(t，T)—动力学成分 null② MDSC dQ/dt= CP(β+ATω* cosωt)+f(t，T)+Ak(sinωt) 式中： β+ATω* cosωt—测得的升温速率dT/dt； f(t，T)—无温度调制的动力学响应； Ak—对温度调制动力学响应的幅度 MDSC不仅可提供传统DSC“总”热流量，而且可将“总”热流量分解为与可逆过程有关的热容部分和动力学部分（不可逆）部分。 null淬火PET的MDSC热流信号null将“总”热流量分解为可逆和不可逆成分，是根据热容 测量时出现的变化。观测到的可逆热流效应通常是随 时间和温度检测到的热力学上可逆的那些转变，有代 表性的可逆效应是玻璃化转变和含有各种不同结晶尺 寸与种类晶体结晶聚合物的熔融；而不可逆效应一般 是随时间和温度而检测到的在热力学上不可逆的那些 变化，例如热焓松弛、冷结晶、挥发、热固化和分 解。(3) 温度调制式差示扫描量热法的 基本特征与应用实例(3) 温度调制式差示扫描量热法的 基本特征与应用实例① 提高检测弱转变的灵敏度 湿气对尼龙6玻璃化转变的影响 平均升温速率2℃·min-1，调制周期60s，幅度±2 ℃null② 提高分辨率而不降低灵敏度亚硝酸钠相转变 （a）试样量32.96mg，氦清洗气，升温速率0.05 ℃·min-1，调制周期80s，幅度±0.1 ℃；（b）平均升温速率0.1 ℃·min-1，调制周期20s，幅度±0.15℃；null③ 将复杂转变分离成更易解释的成分B阶环氧树脂玻璃化转变与热焓松弛的分离 平均升温速率5 ℃·min-1，调制周期60s，幅度±0.1 ℃nullABS/PET共混物的DSC（a）与MDSC（b）曲线 平均升温速率2 ℃·min-1，调制周期60s，幅度±1 ℃普通DSC中只有两次升温才能观察到ABS的玻璃化转变(二次升温曲线)，一次升温时只能观察到PET的玻璃化转变(一次升温曲线)。在MDSC中能清楚得到两种物质的玻璃化转变温度null环氧树脂的Tg谱图 1.总的电流曲线　2.不可逆热流曲线　3.可逆热流曲线从总的热流曲线 上难以确定环氧树脂的Tg值(图中上部弯曲实线所示),但是在MDSC的可逆转变曲线上可以很清楚地辨别出玻璃化转变(图中下面的一条曲线所 示)，显示了MDSC的高灵敏度。null④ 可测定材料的原始结晶度冷冻浓蔗糖（40%）溶液的Tgnull用传统DSC测定PET的 原始结晶度用MDSC测定PET 原始结晶度4.4 热分析联用技术4.4 热分析联用技术单一的热分析技术，如TG、DTA或DSC等，难以明确表征和解释物质的受热行为。 如：TG只能反映物质受热过程中质量的变化，而其它性质，如热学等性质就无法得知有无变化和变化的情况。 null 高岭土分析，单独使用TG或DTA就得不到准确的分析结果，而采用TG-DTA联用技术可获知高岭土的高温热分解机理。null高岭土 500-600℃ 脱水的高岭土 950-980℃ 失水高岭土的重结晶反应 600-950 ℃ 亚稳态高岭土null热分析的联用技术，包括各种热分析技术本身的同时联用，如：TG-DTA,TG-DSC等。 热分析与其它分析技术的联用，如：TG-MS、TG-GC、TG-IR等。 ICTA将热分析联用技术分为三类： 同时联用技术； 串接联用技术； 间歇联用技术。(1)同时联用技术(1)同时联用技术在程序控制温度下，对一个试样同时采用两种或多种分析技术，TG-DTA、TG-DSC应用最广泛，可以在程序控温下，同时得到物质在质量与焓值两方面的变化情况。TG-DTA联用TG-DTA联用主要优点： 能方便区分物理变化与化学变化； 便于比较、对照、相互补充； 可以用一个试样、一次试验同时得到TG与DTA数据，节省时间； 测量温度范围宽：室温~1500℃； 缺点：同时联用分析一般不如单一热分析灵敏，重复性也差一些。因为不可能满足TG和DTA所要求的最佳实验条件。nullTG、DTA技术对试样量要求不一样，TG量稍多一些好，可以得到相对较高的检测精度，而DTA试样少一些好，这样试样中温度分布均匀，反应易进行，可得到更尖锐的峰形和较准确的峰温。只能折衷选择最佳量。 根据物理或化学过程中所产生的重量和能量的变化情况，TG和DTA对反应过程可作出大致的判断：根据物理或化学过程中所产生的重量和能量的变化情况，TG和DTA对反应过程可作出大致的判断：null壳聚糖的TG一DTA 同步热分析曲线 （a）TG；（b）DTG曲线；（c）DTA曲线TGDTGDTA壳聚糖的TG一DTA曲线第一次失重发生在104℃，相应DTA观察到此温度下有吸热峰，这是由于失水引起的，可测得水含量为12.5%。第二次失重发生在298℃，相应的DTA放热峰在309℃，失重37%，这是壳聚糖发生热分解，可能主要涉及杂原子键的断裂。 分解得到的碎片在更高的温度下才完全碳化，而碳在氧化存在下生成CO2而使失重达100%。最后一步失重率较小，峰值温度为639℃(DTG)和653℃(DTA)。null溶胶—凝胶法是一种低温制备新材料的方法，在材料制备过程中需进行烧结以脱去吸附水和结构水，并排除有机物，同时材料还会发生析晶等变化。由凝胶材料的DTA-TG联用曲线图可知，DTA曲线上110℃附近的吸热峰为吸附水的脱去；而300℃附近的吸热峰伴随有明显的失重，应为由凝胶中的结构水脱去而引起的；400℃附近的放热峰也伴随着失重，因此可以认为属有机物的燃烧；而在500-600℃的放热峰所对应的TG曲线为平坦的过程，说明该峰属析晶峰。通过DTA-TG联用分析可以定出以下烧结工艺 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ：升温烧结时在100℃、300℃和400℃附近的升温速度要慢，以防止制品开裂。 null 凝胶化材料的DTA-TG联用曲线 烧结工艺制度：升温烧结时在100℃、300℃和400℃附近的升温速度要慢，以防止制品开裂。 TG-DSC联用TG-DSC联用在仪器构造和原理上与TG-DTA联用相类似； 具有功率补偿控制系统，可定量量热； 在TG-DSC仪中DSC的灵敏度要降低一些； 与TG-DTA一样广泛应用于热分解机理的研究。(2)串接联用技术(2)串接联用技术在程序控制温度下，对一个试样同时采用两种或多种分析技术，第二种分析仪器通过接口与第一种分析仪器相串联，例如TG-MS(质谱)的联用。 TG-MS联用技术TG-MS联用技术null热分析与IR联用技术热分析与IR联用技术采用红外光谱法对由多组分共混、共聚或复合成的材料及制品进行研究时，经常会遇到这些材料中混合组分的红外吸收光谱带位置很靠近，甚至还发生重叠，相互干扰，很难判定，仅依靠IR法有时就不能满足要求。 而用热分析测定混合物时，不需要分离，一次扫描就能把混合物中几种组分的熔点按高低分辨出来，但是单独用其定性，灵敏度不够。nullTA-IR联用，可利用IR法提供的特征吸收谱带初步判定几种基团的种类，再由TA提供的熔点和曲线，就可以准确地鉴定共混物组成。对于相同类型不同品种材料的共混物、掺有填料的多组分混合物和很难分离的复合材料的分析鉴定既准确，又快捷，是一种行之有效的方法。null尼龙66/尼龙6共混物的IR光谱图 尼龙66/尼龙6共混物的DSC曲线null尼龙66/尼龙6共混物的TG曲线SiO2 /TiO2的IR光谱图(3)间歇联用技术(3)间歇联用技术在程序控制温度下，对一个试样采用两种或多种分析技术，仪器的联接形式与串联联用相同，但第二种分析技术是不连续地从第一种分析仪取样。 DTA-GC(气相色谱)的联用。 TG-GC TG-GC-MS热分析和气相色谱的联用热分析和气相色谱的联用与气相色谱联用的热分析技术有TG、DTA和DSC。 既可得到热分析曲线又可分析相应的分解产物，对研究热分解反应机理极为有用。 由于热分析是一种连续的测定过程，而气相色谱从进样到出峰需要一定的时间间隔．所以在热分析仪与气相色谱联用时就要通过一个接口把它们串联起来。这种接口可以每隔一定时间间隔通过载气把分解的气体产物送入色谱柱进行分析。 null在分析时必须严格控制温度和气体流量，尽量减少热分解副产品的产生和保证气相色谱结果的重复性。TG-GC联用TG-GC联用null泡沫聚乙烯的 TG-GC-MS曲线null3.0 mg试样在He中的TG曲线 （升温速率为15ºC/min）nullTG曲线上打竖线范围内逸出的气体的GC图null