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1.升温速率
升温速率对热分析实验结果有影响很大,总体来说,可概括为以下几点:
(1) 对于以TG、DTA(或DSC)曲线表示的试样的某种反应(如热分解反应),提高升温速率通常使反应的温度Ti,峰温Tp和终止温度Te增高。因为快速升温,使得反应尚未来得及进行,便进入更高的温度,造成反应滞后。如FeCO3在氮气中升温失去CO2的反应,当升温速率从1℃. min-1提高到20℃. min-1时,则Ti从400℃升高到480℃,Te从500℃升高到610℃。
(2) 快速升温是将反应推向高温区,使其以更快的速度进行,即不仅使DTA曲线的峰温Tp升高,而且峰幅变窄,呈针尖状。
(3) 对多阶反应,慢速升温有利于阶段反应的相互分离,使DTA曲线呈分离的多重峰,TG曲线由本来快速升温时的转折,转而呈现平台。
(4) DTA曲线的峰面积随升温速率的降低而略有减小的趋势,但一般来说相差不大,如高岭土在大约600℃的脱水吸热反应,当升温速率范围为5~20℃. min-1时,峰面积最大相差在 3%以内。
(5) 升温速率影响试样内各部位的温度分布,如厚度为1mm的低密度聚乙烯的DSC测定表明,升温速率为2℃. min-1时,试样内外温差不大;而为80℃. min-1时,温差可达10℃以上。
对于结晶高聚物,慢速升温熔融过程中可能伴有重结晶,而快速升温易产生过热,这是两个相互矛盾的过程。故实验时应选择适当的升温速率,如无特殊要求和说明,通常选取10℃. min-1或5℃. min-