热分析技术(必威体育精装版版).pptVIP

上式的意义是从反应终点c点以后，ΔT回基线是以指数函数的形式存在。实验表明：纯金属铟、铅的熔融过程终点在DTA吸热峰顶点，而聚乙烯熔融及结晶草酸钙脱水等反应终点，在顶点回基线约1/3处。DTA曲线峰面积与热效应的关系将式对时间作定积分，从反应起始点a积分到反应终点c，则：上式就是著名的Speil公式，它的左侧的积分等于DTA曲线下的面积，从上式可以看出：DTA曲线峰面积A与相应热效应ΔH成正比，比例系数K就是传热系数;对于相同的反应热ΔH，试样传热系数K值越大，峰面积越小，即灵敏度越低。（与前面的结论相同）升温速率没有出现在Speil公式中，因此，升温速率变化应该不影响峰面积A的大小。而实际上，升温速率增加，峰面积一般要大些。升温速率越大，峰越尖锐（对横轴为时间而言）。Speil公式影响DTA曲线的因素及实验条件的选择因此，在进行热分析时，必须严格控制实验条件和研究实验条件对所测数据的影响，并且在发表数据时应注明测定时所采用的实验条件。根据国际热分析标准委员会的意见，认为所发表数据的不一致性大部分是由于实验条件不相同引起的。影响差热曲线的因素比较多，其主要的影响因素大致有下列几个因素：仪器方面的因素：包括加热炉的形状和尺寸、坩埚大小、热电偶位置等。实验条件：升温速率、气氛等。试样的影响：试样用量、粒度等。实验条件的影响升温速率：它可以影响峰的形状、位置和相邻峰的分辨力。升温速率增加，则单位时间产生的热效应大，产生的温差当然也越大，峰越高；因此，采用高的升温速率有利于小的相变的检测，即提高了检测灵敏度；慢速升温有利于提高DTA曲线的分辨率，即有利于相邻峰的分离。STEP4STEP3STEP2STEP1通常可根据沉淀的热稳定性来选择合适的干燥和灼烧温度。大量实验表明：热重曲线对确定沉淀的干燥和灼烧温度是十分简便的。根据热重曲线测得PbSO4的热分解温度在840℃以上，因此可以在100--840℃很宽的温度范围内选择干燥和灼烧的温度。过去一直认为钪、钇和稀土元素的亚硝酸基胲铵盐要烧到900℃才能生成氧化物，热重曲线分析结果表明只需灼烧到600℃就可以了。由于金属氢氧化物沉淀易呈胶状，选择合适沉淀剂尤为重要。所选沉淀剂不仅要使沉淀易于过滤，而且灼烧温度要低。例如制备氢氧化铝时，选用氨水作沉淀剂得到的沉淀要灼烧到1000℃以上才生成Al2O3。而用氨气作沉淀剂所生成的氢氧化铝沉淀，只需灼烧到约500℃。例2β-Sialon结合刚玉材料变温氧化过程变温氧化特性图1为β-Sialon结合刚玉材料变温氧化增重与温度的关系曲线，从图中可以看出，整个氧化过程大体可以分为以下三个阶段：图1β-Sialon结合刚玉材料热重曲线T=25-800℃，基本上不氧化；T=800-1000℃，发生缓慢氧化，热重曲线走势平缓；T=1000℃-1400℃，发生快速氧化，氧化增重呈加速趋势，说明此温度下，氧化反应剧烈。但总体说来，β-Sialon结合刚玉材料氧化增重速率还是很小的，到1400℃时，单位面积的增重量仍不超过0.025mg/mm2，表明材料具有优良的高温抗氧化性能。2）氧化产物分析氧化表面经XRD分析后，结果见图2，主要物相为α-Al2O3、SiO2和莫来石；氧化前样品中的物相主要是α-Al2O3和β-Sialon，对比氧化前后结果表明β-Sialon已氧化成SiO2和莫来石。氧化反应方程式如下(热力学分析）：4Si3Al3O3N5+25O2(g)=12SiO2+6Al2O3+20NO(g)2SiO2+3Al2O3=3Al2O3?2SiO2（莫来石）β-sialon图2氧化表面产物的XRD图谱对氧化前后试样表面做SEM形貌观察，结果见图3。可以看出氧化后试样表面气孔明显增多。01氧化前表面，×2500氧化后表面，×250002图3氧化前和1400℃氧化后试样表面的显微形貌033）显微结构观察第三节差热分析法（DTA）和差示扫描量热法（DSC）差热分析法（DifferentialThermalAnalysis,简称DTA）定义：是记录同一温度场中以一定速度加热或冷却的试样和基准样（在加热或冷却过程中不发生相变或其他变化的物质）之间温度差的一门技术。温度差产生的原因：温度差的产生是由于试样发生相变、化学反应、分解或其他变化产生热效应的结果。将两支材质和均匀性（成分、应力状态）相同的热电偶分别插入试样和基准样中；01并将两支热电偶冷端的一个同极（常是正极）相连，两支电偶的另一极和测量