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DSC差示扫描量热仪的原理及核心应用介绍

更新时间:2025-07-09  |  点击率:7
      差示扫描量热仪(DSC)作为高分子材料领域常见的化验设备之一,在整个的量热仪家族中占据着举足轻重的地位,所有与物质相变有关的热力学指标,包括但不限于“高分子聚合物的四种状态五个温度”例如:玻璃化温度、熔点、结晶度、结晶速率等等,均能使用DSC分析。广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、医药、食品、生物有机体、无机材料、金属材料与复合材料等各类领域。一直以来,工作人员都在熟练的利用这些一起进行分析,但是,同样也存在不少人对这种量热仪究竟是怎样工作的还不是很明白,本文特整理一些资料说明下差示扫描量热仪(DSC)的工作原理。

 

  DSC的原理为使样品处于一定的温度程序(或升温、或降温、或恒温)控制下,观察样品端和参比端的热流功率差随温度或时间的变化过程,以此获取样品在温度程序过程中的吸热、放热、比热变化等相关热效应信息,计算热效应的吸放热量(热焓)与特征温度(起始点,峰值,终止点...)。

 

 

 

  差示扫描量热仪的核心应用领域
  材料科学与工程
  高分子材料:测定玻璃化转变温度(Tg)、熔融/结晶行为、结晶度及相变焓。例如,SBS嵌段共聚物的DSC曲线可揭示两个Tg偏移现象。
  金属与无机材料:分析相变温度、氧化诱导期(OIT)及热稳定性,如聚丙烯氧化诱导时间的测定。

  药物研发与质量控制
  评估药物的热稳定性、结晶度及多晶型差异,例如通过DSC区分不同晶型药物的热行为。
  研究药物与辅料的相容性,如共混体系中的玻璃化转变温度变化。

 

  能源与化工材料
  锂电池材料:分析电解质热分解动力学(如PEO基聚合物的三段分解行为)及电极材料的热稳定性。
  石油化工:测定原油组分的相变温度及反应热。

  食品与生物材料
  分析食品的相变特性(如油脂结晶行为)及热稳定性,指导加工工艺优化。
  研究生物大分子(如蛋白质)的热变性温度,评估药物制剂的稳定性。

 

  质量控制与失效分析:
  通过熔融峰纯度分析判断材料纯度,识别掺杂或劣化现象。
  测试材料在及端温度下的性能变化,如高温合金的抗氧化能力。