第8章 热重分析 TG DTG DSC.ppt

* * 不同性质的气氛如氧化性、还原性和惰性气氛对DTA曲线的影响是很大的。 如：在空气和氢气的气氛下对镍催化剂进行差热分析，所得到的结果截然不同（见图）。在空气中镍催化剂被氧化而产生放热峰。 2. 气氛的影响 * * * * 不同气氛下碳酸锶的热分解反应 * * SrCO3晶型转变温度（立方晶型变为六方晶型）927?C基本不变，而分解温度变化很大。 * * 三、试样的影响 在DTA中试样的热传导性和热扩散性都会对DTA曲线产生较大的影响，若涉及气体参加或释放气体的反应，还和气体的扩散等因素有关，显然这些影响因素与试样的用量、粒度、装填的均匀性和密实程度以及稀释剂等密切相关。 * * 1.试样用量的影响 试样用量大，易使相邻两峰重叠，分辨力降低。 一般尽可能减少用量，过多会使样品内部传热慢、温度梯度大，导致峰形扩大和分辨率下降。 最多大至毫克。 * * * * 2. 试样粒度的影响 粒度会影响峰形和峰位，尤其对有气相参与的反应。 通常采用小颗粒样品，样品应磨细过筛并在坩埚中装填均匀。 同一种试样应选应相同的粒度。 * * 1#峰重叠； 2#峰可明显区分； 3#只出现两个峰。 CuSO4·5H2O粒度对DTA曲线的影响 * * 3.稀释剂的影响 在差热分析中有时需要在试样中添加稀释剂，常用的稀释剂有参比物或其它惰性材料，添加的目的有以下几方面： 改善基线； 防止试样烧结； 调节试样的热导性； 增加试样的透气性，以防试样喷溅； 配制不同浓度的试样。 * * * * 6.3.5 差热分析的应用 DTA曲线提供的信息： 峰的位置 峰的形状 峰的个数 * * 1. 材料的鉴别与成分分析 应用差热分析对材料进行鉴别主要是根据物质的相变（包括熔融、升华和晶型转变等）和化学反应（包括脱水、分解和氧化还原等）所产生的特征吸热或放热峰。有些材料常具有比较复杂的DTA曲线，虽然不能对DTA曲线上所有的峰作出解释，但是它们象“指纹”一样表征着材料的特性。 * * * * * 2. 材料相态结构的变化 * * 2. 材料相态结构的变化 检测非晶态的分相最直接的方法是通过电镜观察，可直接观察样品的分相形貌，在扫描电镜分析中还可以进行电子探针分析，这样还可以探明分相中的组成。但电镜分析比较复杂，从制样到分析需要的周期比较长、而用DTA不仅制样简单，而且方便快速。 * * 引入CaF2的Na2O-CaO-SiO2 系统试样的DTA * * 3. 凝胶材料的烧结进程研究 * 失重率 活化能 反应级数 气体常数 升温速率 指前因子 以截距对ln(1-α)作图，可求出反应级数n和指前因子A 在多个升温速率下，给定失重率，以 作图，斜率为活化能E，截距为 在多个升温速率下，给定失重率，以 作图，斜率为活化能E，截距为 * 第九章 差热分析法(DTA)  ( Differential Thermal Analysis) * * 定义：在程序控制温度下，测量物质和参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。 当试样发生任何物理（如相转变、熔化、结晶、升华等）或化学变化时，所释放或吸收的热量使试样温度高于或低于参比物的温度，从而相应地在DTA曲线上得到放热或吸收峰。 * * 差热曲线是由差热分析得到的记录曲线。纵坐标是试样与参比物的温度差ΔT，向上表示放热反应，向下表示吸热反应，横坐标为T（或t）。 * * 典型的DTA曲线 DTA曲线术语 * * 基线：ΔT近似于0的区段(AB,DE段)。 峰：离开基线后又返回基线的区段(如BCD)。 吸热峰、放热峰 峰宽：离开基线后又返回基线之间的温度间隔(或时间间隔)(B’D’)。 峰高：垂直于温度(或时间)轴的峰顶到内切基线之距离(CF)。 峰面积：峰与内切基线所围之面积(BCDB)。 外推起始点(出峰点)：峰前沿最大斜率点切线与基线延长线的交点(G)。 * * 9.1 基本原理 * * 9.2 差热曲线方程 为了对差热曲线进行理论上的分析，从60年代起就开始进行分析探讨，但由于考虑的影响因素太多，以致于所建立的理论模型十分复杂，难以使用。 1975年，神户博太郎对差热曲线提出了一个理论解析的数学方程式，该方程能够十分简便的阐述差热曲线所反映的热力学过程和各种影响因素。 * * 假设 : 试样S和参比物R放在同一加热的金属块W中，使之处于同样的热力学条件之下。 1. 试样和参比物的温度分布均匀（无温度梯度）， 且与各自的坩埚温度相同。 2. 试样、参比物的热容量CS、CR不随温度变化。 3. 试样、参比物与金属块之间的热传导和温差成正 比，比例常数（传热系数）K与温度无关。 * *