第三章热01案例.ppt

;第一节 概 述; 1964年美国瓦特逊（Watson）和奥尼尔（O’Neill）在差热分析（DTA）技术的基础上发明了示差扫描量热法（DSC），美国P－E公司最先生产了示差扫描量热仪，为热分析过程中热量的定量作出了贡献。 1965年英国麦肯次（Mackinzie）和瑞德弗(Redfern)等人发起，在苏格兰亚伯丁召开了第一次国际热分析大会，并成立了国际热分析协会（ICTA） 。;热分析组织：国际热分析协会（International Confederation for Thermal Analysis）ICTA 热分析发行的刊物有： 热分析文摘（Thermal Analysis Abstract）TAA， 双月刊，1972 热分析杂志（Journal of thermal Analysis），双月刊，1969 热化学学报（Thermachemical Transaction）,每年四卷，1974 量热学与热分析杂志（Calorimetry and Thermal Analysis）日文，季刊，1974;热分析的应用;DSC;二、热分析的定义及方法; 其数学表达式为：P＝f（T） 其中，P是物质的一种物理量； T是物质的温度。 所谓程序控制温度一般是指线性升温或线性降温，当然也包括恒温、非线性升温、降温。也就是把温度看作是时间的函数： T＝φ（t） 其中t是时间。 则 P＝f（T或t）; 在目前热分析可以达到的温度范围内，从室温到1500℃ （或2400℃ ），任何两种物质的所有物理、化学性质是不会完全相同的。因此，热分析的各种曲线具有物质“指纹图”的性质。 ;物 质; 应用最广泛的方法是热重（TG）和差热分析（DTA），其次是示差扫描量热法（DSC），这三者构成了热分析的三大支柱，占到热分析总应用的75％以上。;第二节 差热分析 （Differential Thermal Analysis，简称DTA） ;差热分析原理: 试样在加热或冷却过程中产生的热变化而导致试样和参比物之间产生温度差，这个温度差通过热电偶反映出来，热电偶中产生的电动势通过处理，记录仪记录差热曲线。;典型的DTA曲线;二、差热分析仪;差热分析仪： 由加热炉、试样容器、热电偶、温度控制系统及放大、记录系统等部分组成。;1）加热炉;2）试样支撑;3）热电偶;三、差热分析方法;四、差热曲线的判读及影响因素;基线：DTA曲线上ΔT 近似等于0的区段。 峰：DTA曲线离开基线 又回到基线的部分，包 括放热峰和吸热峰。 峰宽：DTA曲线偏离基 线又返回基线两点间的 距离或温度间距。 峰高：表示试样和参比 物之间的最大温度差。 峰面积：指峰和内插基 线之间所包围的面积。 ;反应起点、终点的确定（外推法）;2、影响差热（DTA）曲线的因素（内因、外因）;（2）阳离子电负性、离子半径及电价的影响;(1)加热速度 加热速度快，峰尖而窄，形状拉长。 加热速度慢，峰宽而矮，形状扁平，热效应起始温度超前。 常用升温速度： 1-10oC/min， 硅酸盐材料 7－15oC/min。;(2)压力和气氛 ——对体积变化大试样，外界压力增大，热反应温度向高温方向移动。 见图3-11 ——气氛会影响差热曲线形态 真空中的试样与空气中的试样相比，热分解温度偏低。见图3-12;(3)试样因素;试样的颗粒度 ——试样颗粒越大，峰形宽。反之，颗粒越小，峰形变小。 ——颗粒度要求：100目-300目（0.04-0.15mm） 试样的用量 ——试样用量多，热效应大，峰顶温度滞后，容易 掩盖邻近小峰谷。 ——以少为原则。 ——硅酸盐试样用量：0.2－0.3克 试样的装填 ——装填要求：薄而均匀 ——试样和参比物的装填情况一致;五、差热分析的应用;含水化合物;高温下有气体放出的物质;重晶石BaSO4 ;非晶态物质的结晶;思考题;第三节 热重分析;温度;二、热重分析仪;热重分析的两种方法：;下皿式热天平;热天平式热重分析仪;三、热重分析的实验方法;（2）温度测量的影响 （温度分布不均匀） 解决方案：利用具有特征分解温度的高纯化合物或具有特征居里点温度的强磁性材料进行温度标定。 （3）升温速率 升温速率越大，热滞后越严重，易导致起始温度和终止温度偏高，甚至不利于中间产物的测出