材料近代分析测试方法复习3(2)

煅烧过的高纯氧化铝粉，全部是α型氧化铝晶体）。

（2）试样应：①粉末试样的粒度均通过100-300目筛；聚合物应切成碎块或薄片；纤维状

试样应切成小段或制成球粒状；金属试样应加工成小圆片或小块等；②为使试样的导热性能与参比物相近，常在试样中添加适量的参比物使试样稀释；③尽可能使试样与参比物有相近的装填密度。

（3）升温速率的选择主要依据试样和试样容器的热容及导热性能来确定。常用的升温速率

为1-10℃/min。

3．差热曲线的判读就是对差热分析的结果作出合理的解释。正确判读差热分析曲线。首先应明确试样加热（或冷却）过程中产生的热效应与差热曲线形态的对应关系；其次是差热曲线形态与试样本征热特性的对应关系；第三要排除外界因素对差热曲线形态的影响。

4．差热曲线上转变点的确定。反应温度的起始点的确定、反应终点的确定（外推法）。峰值温度点既不表示反应的最大速度，也不表示放热（或吸热）过程的完成。反应峰两边基线高度不同说明试样经过热反应后，物质成分或结构发生了变化，热容也随之发生了变化。（见教材图3-5 外推法确定差热曲线上的转变点）。

5．热反应速度的判定：差热曲线的峰形与试样性质、实验条件等密切相关。同一试样，在给定的升温速率下，峰形可表征其热反应速度的变化。峰形陡，热反应速度快；峰形平缓，热反应速度慢。

6．影响差热曲线的因素：

（1）内因：指试样本身的热特性。

①晶体结构的影响（以含不同形式水的物质的差热分析为例）。（见教材图3-7 三种

类型含水化合物差热曲线示例）。

②阳离子电负性、离子半径及电价的影响。

③氢氧离子浓度的影响。

（2）外因：由仪器结构、操作及实验条件等所引起。

①加热速度。（升温速度快，峰形尖锐狭长；升温速度慢，峰形宽而平。） ②试样的形状、称量及装填。

③压力和气氛的影响。（压力对热反应中体积变化很小的试样影响较小，对于体积变

化明显的试样影响很大。）

④试样粒度的影响。

第三节 热重分析

1．热重分析的基本原理：许多物质在加热或冷却过程中除产生热效应外，往往有质量的变化，其变化的大小及出现的温度与物质的化学组成和结构密切相关。因此，利用加热或冷却过程中物质质量变化的特点，可以区别和鉴定不同的物质。这种方法就叫热重法。把试样的质量作为时间或温度的函数记录下来，得到的曲线称为热重曲线。热重曲线的纵轴方向表示试样质量的变化（试样失重的百分数或试样余重的百分数），横轴表示时间或温度。

2．热重分析通常有两种方法，即静法和动法。静法是把试样在各给定温度下加热至恒重，然后按质量温度变化作图。动法是在加热过程中连续升温和称重，按质量温度变化作图。静法的优点是精度较高，能记录微小的失重变化；缺点是操作繁复，时间较长。动法的优点是能自动记录，可与差热分析法紧密配合，有利于对比分析。缺点是对微小的质量变化灵敏度较低。

3．热重分析仪分为热天平式和弹簧秤式两种。