什么是热分析中的准等温?

准等温是指不是真正的等温或恒温,而是由于一些限制使温度保持在一定的范围内,温度变化的范围可大可小,视外界条件而定。例如,在专利申请文件“镍基耐热合金的准等温锻造方法”中,锻造毛坯保持在约1850°F至约1950°F,锻模保持在约65438°F。

镍基高温合金的准等温锻造方法

申请号/专利号:?200310103692

在具有锻造模具(52,54)的锻造压机(40)中锻造可延展的镍基超合金的锻造毛坯(56),其中锻造模具(52,54)由用于模具的镍基超合金制成。将锻造毛坯(56)加热到大约1850°F至大约1950°F的锻造毛坯起始温度,将锻造模具(52,54)加热到大约1500°F的锻造模具起始温度,并且将锻造毛坯(56,

匈牙利对传统和准等温及准等压同步热分析方法的评论也提到“准等温”是一个温度范围。

“准等温”的概念也用于“温度调制差示扫描量热法(TMDSC)”:

近年来,一种称为“温度调制差示扫描量热法(TMDSC)”的新方法声称,与温度相关的过程可以与与时间相关的过程分开。其基本思想是将传统的线性均匀升温方法改为时间均匀升温方法,同时叠加一个瞬时正弦调制的热信号。两者结合的结果相当于在准等温或动态升温(降温)程序上叠加了不同周期的随机温度脉冲(锯齿波)。这样在样品系统(样品和参比)上同时进行了两个实验:一个是相当于传统加热方式下的DSC,另一个是在更快的正弦调制加热下。实验结果表明:(1)缓慢的升温速率提高了光谱峰值分辨率;快速的瞬时加热速率提高了灵敏度。

TMDSC在聚合物样品的研究和应用中得到了很好的体现:

Cebe的综述集中在对聚合物熔融和玻璃化转变的新的深入理解,这是通过温度调制DSC和超微量热法的进展获得的。该技术可用于研究其在准等温条件(零升温速率)和快速升温条件(升温速率每秒几千度)下的热性能。Wunderlich推测,大分子的结晶能力与它们是处于伸展链还是折叠链的大尺寸构象密切相关。因为同一个大分子可能有这两种构象,所以可以证明存在不可逆熔化和可逆熔化两个独立的过程,分别与伸展链和折叠链的大尺寸构象有关。准等温温度调制DSC被认为是检测这一现象的有力工具。特别是邱等对聚氧乙烯的温度调制DSC研究表明,其理想扩链链和摩尔质量为1100?实际上,Da以上低聚物的单折叠或双折叠晶体的熔化是完全不可逆的,而摩尔质量大的折叠链晶体则表现出一些局部可逆熔化。Minakov等人讨论了对聚对苯二甲酸乙二醇酯观察到的DSC曲线多峰熔化的原因。在这项研究中,他们使用了微型热量计,它可以快速升温。由结果推断,当升温速率为2700Ks-1时,不发生通常观察到的熔化-再结晶-重熔过程,仅发生熔化过程。?

温度调制DSC (TMDSC)通常用于研究重叠的热效应,不仅可以应用于大学或研究所,也可以应用于工业研究。TMDSC方法可以将温度相关过程与时间相关过程分开。

温度调制DSC (TMDSC)的基本思想是在等温或动态温度程序上叠加不同周期的随机温度脉冲。目前TMDSC技术中常用的方法是在等温或加热程序上叠加正弦温度调制。相比之下,Topem &;reg它是一种新的先进的多频温度调制技术,使用许多不同的频率(多频)。TMDSC有三个基本参数:基本(平均)升温速率、正弦调制周期和调制温度范围。例如,样品是聚酯(PET ),其TMDSC谱使用以下测试条件:基本加热速率为2 ℃/ min,调制周期为100秒,调制幅度为1℃..

温度调制DSC技术(TMDSC)的优点是:

1.一次性测试:在较宽的频率范围内同时测试样品性质随时间或温度变化的两个函数。

2.从脉冲响应测量比热容cp:非常精确地测量准稳态比热容。

3.同步高灵敏度和高分辨率:可进行低能跃迁试验和/或重叠温度相关效应试验。

4.可逆过程和不可逆过程的分离:热容可以非常精确地测量,即使在重叠效应的情况下。

5.简化曲线分析:频率相关效应(如玻璃化转变)和非频率相关效应(如失水)可以很容易地分开。

6.拓展PEM技术——消除仪器影响,拓展测试频率范围。

借助频率信息,您可以轻松地将频率相关的效果与频率无关的效果区分开来。这大大简化了对具有重叠热效应的样品的光谱曲线的分析。同时,温度调制DSC (TMDSC)技术可以测量与频率无关的准稳态比热容。?

在附图中,最上面的图是TMDSC加热模式的示意图。