差示扫描量热仪
温度调制式差示扫描量热仪是一款集高精度与多功能于一体的热分析仪器。它运用创新的温度调制技术,能够在复杂热过程中精准区分可逆与不可逆热效应,显著提升测量分辨率与数据质量。该仪器广泛适用于科研与工业领域,从聚合物材料、生物医药、食品科学到金属材料,均能深入探究其热性能特性,如玻璃化转变、熔融、结晶、热分解等关键过程。操作界面友好,数据分析功能强大,帮助用户快速获得准确结果,优化产品性能与工艺条件,是材料科学研究中不可或缺的工具。
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产品型号 | DSC Starry | ||||
温度范围(℃) | RT~725 | -40~550 | -80~550 | -150~550 | RT~550 |
冷头类型 | 鳍形散热器 | 一级压缩机 | 二级压缩机 | 液氮制冷 | 无 |
压力 | 常压 | 常压 | 常压 | 常压 | 高压 |
功能/参数 | 值 | 功能/参数 | 值 |
测量原理 | 塔式热流型 | 热流峰峰值噪声 | 10μw |
温度范围 | -80℃~725℃(银质炉体) | 热流测量范围 | ±750mW |
相变温度重现性 | 0.006K | 铟峰高/半峰宽 | 25mW/K |
温度准确度 | ±0.01K | 调制DSC功能 | 有 |
加热扫描速率 | 0.02~300K/min | 系统采样率 | 50Hz |
冷却扫描速率 | 0.02~50K/min | 吹扫气氛系统 | 有 |
程序升温速率偏差 | 1%(ASTME967-18) | 吹扫气氛控制 | 流量可控(0~300ml/min) |
基线平稳性 | 60μW(RT~300℃) | 保护气氛 | 200ml/min |
热焓测量精度 | ±0.02%(Indium) | ||
热流显示分辨率 | 0.1μW |
(1)计量检定与测试——Rb样品原子气室
将封装铷(Rb)的原子气室置于DSC炉体中,通过检测铷固-液相变过程的热流积分值(峰面积),结合铷的比相变焓已知常数,依据热力学方程 m = Q/ΔHm 算得铷质量。Starry的高热焓测量精度可测量相变热效应,支撑热力学数据库构建。
图1 Rb样品原子气室热流曲线
(2)化学工程与工艺——涂料与粘合剂
高分子胶黏剂通过玻璃化转变温度(Tg)调控粘弹态转换行为,体系的热历史依赖性可通过DSC实现精确量化。Starry的高精度热流传感器可准确测量热流变化,23mg胶水样品-70 ~ 0 °C范围测试,升温速率为10 ℃/min,样品在-35.0 °C处发生玻璃化转变。
图2胶水的玻璃化转变温度测试
(3)金属冶制业——高温金属工艺
高纯铟(99.999%)因其较显著的熔融相变(156.60±0.1 °C)和可溯源的比熔融焓(28.45 J/g),被NIST/IECQ采纳为DSC温度与热焓双参量基准物质,为热分析数据跨实验室互认建立绝对标准。DSC Starry通过±0.006 °C的温度控制精度,可精准测定高纯铟在150~160 °C区间的熔融相变行为。显著降低高温合金液相线温度检测误差,为航空发动机叶片铸造工艺提供临界温度决策依据。
图3铟金属的熔化峰
(4)生命科学与绿色材料——纤维素、复合材料
纤维素是可降解包装膜、纤维素纳米晶增强复合材料的主要原料之一,其热稳定性与结晶熔融行为受分子链氢键网络主导,直接影响材料的加工窗口与服役寿命。DSC Starry通过准确的线性升温程序,可精准测定纤维素150 ~ 400 °C区间的各类变化,量化纤维素材料热稳定性,以及不同预处理工艺对材料热性能的调控效应——例如325°C处的峰可揭示纤维素分子分解的热效应。
图4纤维素的热分解
(5)高分子材料结构重组动态演化解析——尼龙66
尼龙66凭借其氢键主导的规整排列与酰胺键极性,展现出较高的拉伸强度与良好的耐热性,成为汽车部件及电子连接器等结构件的关键材料。DSC Starry凭借其MDSC功能,可分离尼龙66在连续升温过程中的的可逆与不可逆热流信号:通过可逆热流精准解析其熔融行为,同时在不可逆热流中清晰捕获独特的“再组织-熔融”动态过程。
图5尼龙66熔融
(6)多级热化学/热物理过程解耦——PET聚酯
PET聚酯因其可快速结晶的特性,成为瓶片、纤维等领域的重要材料。其制品性能高度依赖于加工过程中的结晶行为。通过DSC可精准捕捉其特有的玻璃化转变和熔融行为,从而优化热成型温度等工艺参数,保障产品性能。借助DSC Starry的MDSC功能,可分离PET聚酯在50~300 °C温区的可逆/不可逆热流信号:通过可逆热流精准解析玻璃化转变温度和熔融吸热,同时呈现不可逆热流中的冷结晶等各类非平衡过程的热历史。
图6PET玻璃化转变及熔融