表1 DSC的主要應用 | |||||
現象 | 可測內容 | 現象 | 可測內容 | ||
相 轉 變 等 | 熔融 | 溫度、熱量 | 化 學 反 應 | 固化反應 | 溫度、熱量 |
結晶 | 溫度、熱量 | 氧化反應 | 溫度、熱量 | ||
玻璃化轉變 | 玻璃化轉變溫度 | 自發反應 | 溫度、熱量 | ||
比熱容量差 | 化學吸附、脫離 | 溫度、熱量 | |||
結晶轉變 | 溫度、轉移熱 | 其 它 | 析出 | 溫度、熱量 | |
蒸發、揮發、升華 | 溫度、熱量 | 膠狀形成 | 克拉夫特點、熱量 | ||
磁相轉變 | 轉變溫度 | 熱變化 | 溫度、熱量 | ||
液晶相轉變 | 溫度、熱量 | 凝膠化、糊化 | 溫度、熱量 | ||
比熱容量 |
仰儀科技DSC差示掃描量熱儀DSC-40A在食品、塑料、蛋白質、液晶、含能材料等領域有著非常廣泛的應用,表1簡要地列出了利用DSC可檢測的主要現象。下面通過一些文獻向大家介紹幾例:
DSC在離子液體研究中的應用
圖1 化合物1、4、5、10、12的DSC曲線
離子液體材料是目前的一大研究熱點,而離子液體的液態區間是其重要的熱學數據。通過DSC可以十分方便地確定離子液體的玻璃化轉變溫度以及熔點等數據。該圖作者設計出了一類新型的離子液體材料,通過DSC曲線,很好地確認了化合物1、4、5、10、12(為化合物代號,見參考文獻)的玻璃態轉化溫度或熔點(文獻:Chem.-Eur. J. 2008, 14, 11167-11173.)。
DSC在液晶材料領域的應用
圖2 某液晶樣品的DSC曲線和偏光顯微鏡圖片
通過DSC可以十分方便地確定液晶材料的液晶溫度區間,這對于液晶材料的應用具有十分重要的意義。該作者利用DSC,冷卻樣品之后再加熱,發現所研究對象在玻璃態轉化之后進入液晶區間,直到60℃后完全轉化為各向同性的液體(文獻:Chem. Commun. 2009, 5269-5271.)。
DSC表征納米材料性質
2013年Nanoscale上一篇文獻(Nanoscale, 5(4), 1529-1536.)報道,合成納米鉆石的前驅體中不僅含有自由的水分子,而且其孔道中還包含有納米水團,這兩種水在DSC中會出現不同的熔化峰。研究表明這兩種水的熔點差異(△T)可以用于判斷前驅體的分散性,作者表明這是其他的常規表征手段所無法做到的。
圖七:不同前驅體材料的DSC曲線
聯用技術
目前,不同熱分析技術的聯用十分成熟,同步熱分析儀(STA)便是TG與DSC或DTA的聯用。而功能更加強大的是熱分析技術與氣體分析技術的聯用系統,比如同步熱分析儀-氣相色譜-質譜聯用系統,氣體分析技術的引入,為詳細地研究材料熱分解等現象創造了條件。
仰儀科技DSC差示掃描量熱儀DSC-40A