DSC7000差示掃描量熱儀是一種重要的熱分析儀器,用于測量和分析材料在加熱或冷卻過程中的熱力學性質。其通過監測樣品與參照物在相同溫度程序下熱流量的差異,來研究材料的熱容變化和相變過程。它基于差示掃描量熱分析原理,即在程序控制溫度下,測量輸入到試樣和參比物的功率差(如以熱的形式)與溫度的關系。該儀器能夠記錄樣品在加熱或冷卻過程中吸收或釋放的熱量,并繪制成DSC曲線,以熱流率(單位毫焦/秒)為縱坐標,以溫度或時間為橫坐標。
1、聚合物材料分析
玻璃化轉變溫度(Tg)測定:
確定聚合物從玻璃態到橡膠態的轉變溫度,評估材料柔韌性和加工性能。例如,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)的Tg測定。
熔融與結晶行為研究:
分析聚合物的熔點(Tm)、結晶度及結晶速率,優化成型工藝。如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的結晶動力學研究。
熱穩定性評估:
通過氧化誘導時間(OIT)測試,評價聚合物在高溫下的抗氧化性能,指導材料老化研究。
2、藥物研發與質量控制
多晶型分析:
鑒別藥物的不同晶型(如無定形、α型、β型),因晶型差異可能影響溶解度和生物利用度。例如,利福平的多晶型篩選。
藥物純度檢測:
通過熔點降低或分解溫度變化,檢測藥物中雜質含量,確保符合藥典標準。
相容性研究:
評估藥物與輔料(如填充劑、潤滑劑)的相互作用,預防配方不穩定問題。
3、食品科學
脂肪與油脂分析:
測定油脂的熔點、結晶點及氧化穩定性,優化食品加工和儲存條件。例如,巧克力中可可脂的結晶行為控制。
淀粉糊化與老化研究:
分析淀粉在加熱過程中的糊化特性及冷卻后的老化趨勢,改進食品質地。
蛋白質變性溫度測定:
確定蛋白質在加熱或加工中的變性溫度,指導食品熱處理工藝。
4、能源材料研究
電池材料性能評估:
分析鋰離子電池正負極材料(如鈷酸鋰、石墨)的熱穩定性,預防熱失控風險。
相變材料(PCM)開發:
測定相變溫度及潛熱,優化儲能材料的熱性能。例如,石蠟基PCM的熔融/凝固行為研究。
氫能材料研究:
評估儲氫材料的吸/放氫溫度及熱力學參數,推動氫能技術應用。
5、金屬與無機材料
比熱容測定:
測量金屬或陶瓷材料在不同溫度下的比熱容,為熱力學計算提供數據支持。
相變溫度分析:
確定金屬合金的固相線、液相線及相變潛熱,指導鑄造和熱處理工藝。
氧化與還原反應研究:
分析金屬粉末或氧化物的氧化/還原溫度,優化材料制備條件。
6、環境科學
污染物熱分解行為研究:
測定塑料垃圾、電子廢棄物中有機物的熱分解溫度及產物,為焚燒處理提供安全參數。
土壤有機質分析:
通過熱重-差示掃描量熱聯用(TG-DSC),研究土壤中有機質的熱穩定性及分解動力學。
7、納米材料與復合材料
納米顆粒表面修飾分析:
檢測納米顆粒表面有機層的熱分解行為,驗證修飾效果。
復合材料界面相互作用:
分析聚合物基復合材料中填料與基體的界面熱穩定性,優化材料性能。
8、化妝品與個人護理品
配方穩定性測試:
評估乳液、膏霜等產品在加熱/冷卻循環中的相變行為,預防分層或變質。
活性成分熱保護:
測定維生素、抗氧化劑等活性成分的熱降解溫度,優化包裝和儲存條件。
9、涂料與膠粘劑
固化行為研究:
分析環氧樹脂、聚氨酯等涂料的固化溫度及反應熱,優化固化工藝。
玻璃化轉變溫度測定:
確定涂料成膜后的Tg,評估涂層柔韌性和耐候性。
10、紡織材料
纖維熱性能分析:
測定滌綸、尼龍等合成纖維的熔點及熱收縮溫度,指導紡織加工。
阻燃性能評價:
通過熱分解溫度及殘炭率,評估阻燃劑對織物熱穩定性的改善效果。