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在热分析中什么叫准等温

薄凉_凉薄    2010-04-04    同步热分析仪    浏览 523 次

精彩问答
天赐的神器 发布日期:2010-04-05
准等温,就是不是真正的等温、恒温,而是由于受某个方面的限制而使温度维持在一定的变动范围内,温度变动的范围幅度视外部条件可大可小,如ZL申请文件《镍基超耐热合金的准等温锻造方法》中维持锻造毛坯约1850°F到约1950°F、将锻模维持在约1500°F到约1750°F,就称为“准等温”了。【镍基超耐热合金的准等温锻造方法申请号/ZL号: 200310103692在具有锻模(52,54)的锻压机(40)中锻造可锻镍基超耐热合金的锻造毛坯(56),锻模(52,54)由模具用镍基超耐热合金制成。将锻造毛坯(56)加热到约1850°F到约1950°F的锻造毛坯起始温度,将锻模(52,54)加热到约1500°F到约1750°F的锻模起始温度,将锻造毛坯(56)放入到锻压机(40)内并位于锻模(52,54)之间,并在锻造毛坯起始温度下使用处于锻模起始温度的锻模(52,54)来锻造该锻造毛坯(56),以便产生出锻件(58),从而完成锻造。】《对匈牙利传统的及准等温、准等压条件下同步热分析方法的评述》也提及“准等温”是一个温度范围。“准等温”概念还使用在“温度调制式差示扫描量热法(TMDSC)”:近几年,新发展的一种叫作“温度调制式差示扫描量热法(TMDSC)”中宣称可以将温度依赖性的过程和时间依赖性的过程进行分离,其基本思路是在由炉体对体系(试样和参比物)施加的升温方式上,把传统的对时间的线性均匀温速的升温方式改变为对时间匀速升温的同时再叠加上一个瞬间交变的正弦调制的热信号。两者合成的结果相当于准等温或动态的温升(降)程序上叠加不同周期的随机温度脉冲(锯齿波)。这样,对样品体系(试样和参比物)同时进行着两个实验:一个等同于传统加热方式的DSC,另一个是在更快速的正弦调制加热下进行实验。由此获得的实验效果是:慢的升温速率提高了谱峰分辨率;快速瞬时升温速率增加了灵敏度。TMDSC在对聚合物样品的研究应用中得到了很好的体现:Cebe的综述着眼于对聚合物熔融和玻璃化转变的新的深入了解,这种认识是通过温度调制式DSC和超微量热法的进展而取得的。这种技术可以分别在准等温条件(即零升温速率)和快速升温条件(升温速率每秒几千度)下研究其热性能。Wunderlich推测大分子的结晶能力与其是处于伸展链还是折叠链的大尺寸构象密切相关。由于同一大分子可能有这两种构象共存,可证明有不可逆熔融和可逆熔融的分开的过程,分别关系到伸展链和折叠链的大尺寸构象。准等温温度调制式DSC认为是探知这一现象的有力工具。尤其是由Qiu等人进行的聚氧乙烯的温度调制式DSC研究表明,完善伸展链和摩尔质量1100 Da以上的齐聚物的单一或双重折叠晶体的熔融实际上是完全不可逆的,而高摩尔质量的折叠链晶体表现为某些局部的可逆熔融。Minakov等讨论了对于聚对苯二甲酸乙二酯观测的DSC曲线熔融多重峰的起因,在这项研究中他们使用了一种微型量热计,能以很快的速率升温。由结果推断,当采用升温速率2700Ks-1时并未出现通常观察到的熔融-重结晶-再熔融过程,而只是发生熔融过程。 温度调制DSC技术(TMDSC)通常用于研究重叠的热效应,它不仅可以在大学或研究所中应用,而且可以用于工业研究。TMDSC方法可以将温度依赖性的过程和时间依赖性的过程进行分离。温度调制DSC技术(TMDSC)的基本思路是在等温或动态的温度程序上叠加不同周期的随机温度脉冲。目前TMDSC技术通常所使用的方法为在等温或升温程序上叠加正弦的温度调制,与之对比,TOPEM®是一种新的高级多频温度调制技术,它使用了许多不同的频率(多频)。TMDSC有三个基本参量:基础(平均)升温速率、正弦调制周期和调制的温度范围。例如一个样品是聚酯(PET)的TMDSC谱使用的测试条件:基础升温速率2°C/min,调制周期100秒,调制幅度±1°C。 温度调制DSC技术(TMDSC)的优点是:1、一次测试:在比较宽的频率范围内同时测试样品的性质随时间或温度变化的两种函数。2、从脉冲响应中测定比热容cp:非常准确地测定准稳态比热容。3、同步高灵敏度和高分辨率:可以进行低能转变测试和/或重叠的温度依赖性效应测试。4、分离可逆过程和不可逆过程:可以非常准确地测定热容,甚至在效应重叠的情况下。5、简化曲线解析:可以非常容易地将频率依赖性效应(例如玻璃化转变)和非频率依赖性效应(例如失水)进行分离。6、扩展PEM技术-消除仪器影响,扩大测试频率范围。 得益于频率信息,您可以很容易地将随频率变化的效应与非频率依赖的效应进行分离。这大大简化了具有重叠热效应的样品的谱图曲线的解析。同时,温度调制DSC技术(TMDSC)可以测试非频率依赖的准稳态比热容。 附图中,Z上部图是TMDSC升温方式示意图。
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