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技術文章首頁 > 技術文章 >DSC差示掃描量儀分為功率補償式和熱流式 測試樣品注意事項
DSC差示掃描量儀分為功率補償式和熱流式 測試樣品注意事項
點擊次數:26 更新時間:2025-12-23
差示掃描量熱儀(DSC)的功率補償式熱流式在原理上存在差異,因此測試樣品時的注意事項既有共性要求,也有針對不同類型儀器的特殊要點,具體如下:

一、 兩類 DSC 測試的共性注意事項

  1. 樣品預處理

    • 樣品需干燥、無雜質,避免水分或揮發性物質在升溫過程中汽化,造成基線漂移、峰形異常,甚至損壞樣品池。

    • 粉末樣品盡量研磨均勻,塊狀樣品切割成細小顆粒或薄片,增大傳熱面積,減少熱阻,保證測試重復性。

    • 避免樣品中含有腐蝕性、氧化性或爆炸性成分,防止腐蝕儀器部件或引發安全事故。

  2. 樣品量選擇

    • 樣品量需適量,一般為 0.5–10 mg(具體根據樣品熱效應強度調整)。

    • 量過大:熱傳導滯后,峰形展寬、分辨率下降,甚至超出儀器量程;量過小:熱信號弱,難以準確識別微弱相變峰。

  3. 坩堝選擇與使用

    • 根據樣品性質選坩堝:常規樣品用鋁坩堝(耐溫 ≤600℃);高溫測試(>600℃)用氧化鋁坩堝;含氟、強酸強堿樣品用鉑金坩堝石墨坩堝

    • 坩堝需清潔干燥,避免殘留污染物干擾測試;加蓋坩堝時,若樣品無揮發性,可扎小孔平衡壓力,有揮發性則密封處理。

    • 樣品與參比坩堝的質量、材質需一致,減少基線偏差。

  4. 測試條件設置

    • 升溫速率:常規選 5–20℃/min,速率越快,峰形越尖銳但分辨率越低;速率越慢,分辨率越高但測試時間長。

    • 氣氛選擇:惰性氣氛(氮氣、氬氣)用于避免樣品氧化;空氣 / 氧氣用于氧化反應測試;真空環境用于易氧化樣品或提高靈敏度。

    • 溫度范圍:需覆蓋樣品預期相變 / 反應溫度,避免超出儀器或坩堝的耐溫上限。

  5. 儀器校準與基線校正

    • 測試前需用標準物質(如銦、錫、鉛)進行溫度校準熱焓校準,確保數據準確性。

    • 每次測試需先做空白基線測試(無樣品坩堝),后續用樣品曲線扣除空白基線,消除儀器自身熱效應影響。

二、 功率補償式 DSC 的特殊注意事項

功率補償式 DSC 通過實時補償樣品與參比的功率差來維持溫度一致,對樣品的熱響應更敏感,需重點關注:
  1. 樣品的熱效應強度不能過大,避免瞬間功率補償超出儀器負荷,導致信號飽和或儀器故障(如高放熱反應樣品需減少用量)。

  2. 樣品與坩堝的接觸需緊密,減少接觸熱阻,否則會導致補償功率波動,基線噪聲增大。

  3. 不適用于熱導率極低的樣品(如多孔材料),這類樣品易出現溫度滯后,補償功率難以精準匹配,測試誤差較大。

三、 熱流式 DSC 的特殊注意事項

熱流式 DSC 通過測量樣品與參比的熱流差來記錄信號,傳熱過程依賴熱流板,需重點關注:
  1. 樣品的熱導率影響測試結果,熱導率低的樣品需減小粒徑、增加樣品與坩堝底部的接觸面積,降低熱阻。

  2. 升溫速率對熱流信號的影響更顯著,速率過快易導致熱流滯后,峰溫偏移,建議對未知樣品先采用慢速率預測試。

  3. 避免樣品在測試過程中出現體積劇烈膨脹 / 收縮(如熔融發泡、分解產氣),否則會破壞樣品與坩堝的接觸,造成熱流信號突變。

四、 測試后處理注意事項

  1. 樣品冷卻后再取出,高溫坩堝避免直接接觸冷臺面,防止炸裂。

  2. 及時清理樣品池和坩堝,殘留的反應產物需用合適溶劑清洗,避免污染下次測試。

  3. 數據處理時,需結合樣品特性選擇合適的峰面積積分方法,排除基線漂移干擾。


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