1、耐驰耐驰科学科学仪器仪器商贸商贸上海有限公司上海有限公司 应用实验室应用实验室熔融、结晶及分解熔融、结晶及分解100200300400500600温度 /00.1000.2000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.900DSC /(mW/mg)-20020406080100TG /%-16-14-12-10-8-6-4-20DTG /(%/min)冷结晶峰玻璃化转变熔融峰热降解热降解B513 Black客户：上海毅兴塑胶原料有限公司样品称重：9.63mg升温速率：10K/min气氛：N2起始点:中点:比热变化*:74.8 76.9 0.231 J/(g*K)373.3
2、 430.8 449.3 面积:峰值:起始点:终止点:25.48 J/g249.6 232.4 258.9 面积:峰值:起始点:终止点:-15.19 J/g123.7 115.0 136.4 起始点: 410.2 -12.82 %-64.99 %447.2 509.6 384.0 431.0 放热方向仪器文件项目标识日期/时间实验室操作者NETZSCH STA 449CB513 Black.dsuB513 Black2004-1-12 14:06:33NSCXu Liang样品参比材料校正文件:温度/灵敏度校正文件范围样品支架/热电偶B513 Black, 9.630 mgpolymer ad
3、ditivebl20-600-N2-750-O2(040109).bsutcal021020(DSC-b-Al2O3p).tsu / scal031020(DSC-b-Al2O3p).esu20.0/10.00(K/min)/600.0DSC(/TG) HIGH RG 4 / S测量 模式/类型段坩埚气氛TG 校正/测量 范围DSC 校正/测量 范围备注DSC-TG / 样品 + 校正1/2DSC/TG pan Al2O3O2/25 / N2/25820/5000 mg520/5000 VB513 Black.ngbxu liang 29-01-2004 13:11应用：应用：TG+DSC+E
4、GA热红热质联用技术热红热质联用技术耐驰热重系统：为联用优化耐驰热重系统：为联用优化垂直炉体垂直炉体+ +顶部装样，样品装载方便顶部装样，样品装载方便载气和样品气方向一致载气和样品气方向一致气流为层流气流为层流无死体积，保证样品气到达红外无死体积，保证样品气到达红外/ /质谱仪质谱仪载气流速小，样品气浓度高，红外载气流速小，样品气浓度高，红外/ /质谱测量精确质谱测量精确接口和管线均加热至高温接口和管线均加热至高温，气体分子无冷凝气体分子无冷凝TGTG系统附加功能：系统附加功能：超解析功能超解析功能 ( (RCS)RCS)独有的独有的 c-DTA c-DTA 功能功能水浴冷却，可线性降温水浴冷
5、却，可线性降温吊丝热重系统联用结构特点吊丝热重系统联用结构特点吊丝坩埚，样品装载不便吊丝坩埚，样品装载不便载气和样品气方向相差载气和样品气方向相差 90 90o o2 2路吹扫气，气流条件复杂，形成湍流路吹扫气，气流条件复杂，形成湍流有死体积，样品气无法完全到达红外有死体积，样品气无法完全到达红外/ /质谱仪质谱仪载气流速大，稀释样品气载气流速大，稀释样品气接口无加热，气体分子容易冷凝接口无加热，气体分子容易冷凝TGTG系统功能：系统功能：EGAEGA炉体不能进行超解析分析炉体不能进行超解析分析无无 c-DTA c-DTA 功能功能无恒温水浴无恒温水浴纤维热裂解的分析（纤维热裂解的分析（ TG
6、-FTIR）17 mm020040060080010001200140016001800Time /s-35.0-30.0-25.0-20.0-15.0-10.0-5.005.0TG /mg-7.0-6.0-5.0-4.0-3.0-2.0-1.00DTG /(mg/min)-14.28 mg-21.75 mg856.0 s604.0 s1900.0 smass: 706.8 mgcrucible: platinum cageatmosphere: nitrogenflow rate: 50 ml/minheating rate: 10 K/min纤维热裂解的分析（纤维热裂解的分析（ TG-FT
7、IR） C:OPUSsearchHit093.0 F:measurement200382004202600_76.0 531607 F:measurement0_libspectrawater.1 WATER DISTILLED 1000150020002500300035004000Wavenumber cm-10.00.20.40.60.81.01.2Absorbance Unitssample spectrum at 605slibrary spectrum of acetonelibrary spectrum of water纤维热裂解的分析（纤维热裂解的分析（ TG-FTIR） C:
8、OPUSsearchHit093.0 F:measurement200382004202794_106.0 531607 1000150020002500300035004000Wavenumber cm-10.00.10.20.30.40.50.60.70.8Absorbance Unitssample spectrum at 850slibrary spectrum of acetone纤维热裂解的分析（纤维热裂解的分析（ TG-FTIR） F:measurement0_libspectraAC-ACID.01 ACETIC ACID F:measurement20038200420218
9、75_309.0 531607 10001500200025003000350040000.00.51.01.52.0Absorbance Unitssample spectrum at 1900slibrary spectrum of acetic acid纤维热裂解的分析（纤维热裂解的分析（ TG-FTIR）酚醛树脂的固化酚醛树脂的固化TG 209 C-Iris-e/04-01酚醛树脂的缩聚酚醛树脂的缩聚 （ TG-FTIR）Water Carbon Dioxide Ammonia Spectrum at 163C1000150020002500300035004000Wavenumber
10、 cm-1-0.010-0.0000.0100.020Absorbance Units酚醛树脂的缩聚酚醛树脂的缩聚 （ TG-FTIR）Water Carbon Dioxide Spectrum at 212CAmmonia 1000150020002500300035004000Wavenumber cm-1-0.010.010.020.030.040.050.06Absorbance Units酚醛树脂的缩聚酚醛树脂的缩聚 （ TG-FTIR）在在 TG 曲线上可以清楚地看到脱水和粘合剂烧失的影响。曲线上可以清楚地看到脱水和粘合剂烧失的影响。DSC 显示在玻璃显示在玻璃化转变的后面紧接着一
11、个小的放热峰。化转变的后面紧接着一个小的放热峰。STA-MS: 粘合剂的烧失粘合剂的烧失在室温和 650 之间，4 个分开的失重步骤被测试出来，最大失重速率分别在 111, 256, 353 和 564 。 STA-MS : 粘合剂的烧失粘合剂的烧失逸出气体分析 (毛细管联用MS ) 显示水分主要在室温到 200 以及 300 到 400 之间释放出来。TA-MS : 粘合剂的烧失粘合剂的烧失二氧化碳 (和一氧化碳) 在 200 以上的第3步失重中释放出来。 STA-MS : 粘合剂的烧失粘合剂的烧失质量数为 48 和 64 MS 迹线显示样品在 200 和 300 之间还有二氧化硫释放出来。
12、STA-MS : 粘合剂的烧失粘合剂的烧失根据实际应用，多种坩埚选择根据实际应用，多种坩埚选择选择适当的坩埚种类：选择适当的坩埚种类：TG-DSC、TG-DTA、TG选择适当的坩埚材质：选择适当的坩埚材质：Al2O3, Pt, Al, Au, Cu, ZrO2, 石墨石墨高岭土原料鉴别高岭土原料鉴别样品 1 为纯高岭土，可见到典型的热效应：在 500 附近的脱羟基反应（TG 失重台阶，DSC 吸热峰）以及在 985 附近的 DSC 放热峰。相比之下可见样品 2 含有一定数量的伊利石（体现在 260 附近的 TG 失重台阶）以及有机物（体现在 426 附近的 DSC 放热峰）。原料粉末首先形成尖
13、晶石结构的混合铁氧体，在 DSC 曲线上表现为 734 处的放热反应，反应焓为 -20.4 J/g。温度升至 1032 和1323 时，由于不同组分相的熔融，热流明显向吸热方向偏移。铁磁材料的铁磁材料的 DSC 曲线曲线白云石分解白云石分解 气氛的影响气氛的影响白云石分解为氧化镁和氧化钙的过程分为两个步骤。第一步为碳酸镁分解，第二步为碳酸钙分解。在氮气气氛下两步分辨得不明显。但是在二氧化碳气氛下两步分解明显分开。其原因在于，二氧化碳的存在延迟了分解反应，而且对第二步反应的影响尤其显著。24.80 mg CaMg(CO3)2, Pt-crucibles, 10 K/min, N2 flow 20
14、 ml/min28.99 mg CaMg(CO3)2, Pt-crucibles, 10 K/min, CO2 flow 20 ml/min沸石沸石800 以前有几次失重 (脱水, NH3-官能团的释放)，热流曲线不仅可以测出相应的分解热焓，而且可以测出材料的相变热焓。玻璃制备过程及其热分析应用玻璃制备过程及其热分析应用1. 玻璃配方设计玻璃配方设计 膨胀系数膨胀系数 软化温度点软化温度点2. 玻璃熔制过程玻璃熔制过程 熔化温度熔化温度3. 玻璃的退火玻璃的退火 软化温度软化温度 析晶范围析晶范围 转变温度转变温度典型的玻璃热膨胀曲线： 玻璃化温度 Tg，位于热膨胀曲线切线外延交点，也就是斜率
15、变化起始点（525） 软化点，由曲线的峰值温度点确定（573） 玻璃转变温度玻璃转变温度玻璃转变温度玻璃转变温度图中展示了玻璃化转变的热膨胀曲线和DSC曲线。DSC曲线能够更深入地描述玻璃化转变（起始点、中点、结束点、比热变化）。热膨胀方法能测量到软化点。玻璃转变温度玻璃转变温度封接玻璃的同步热分析曲线。DSC曲线能够更深入地描述玻璃化转变（起始点、中点、结束点、比热变化）、结晶以及熔融过程。 文件夹: D:STA409PCSample2005.05贵阳晶华电子材料有限公司Data 备注: 仪器: 文件: 项目: 标识: 日期/时间: 实验室: 操作者: NETZSCH STA 409 PG/
16、PC GDH-0118B.dsv c0292 GDH-0118B 2005-5-30 13:28:34 NIS Dai 样品: 材料: 校正文件: 温度/灵敏度校正文件: 范围: 样品支架/热电偶: 测量 模式/类型: GDH-0118B, 18.790 mg glass baseline.bsv tcal040726(s-hcp2-PtRhp).tsv / scal040726(s-hcp2-PtRhp).esv 30/10.0(K/min)/620 DSC(/TG) HIGH RG 2 / S DSC-TG / 样品 + 修正 段: 坩埚: 气氛: TG 校正/测量 范围: DSC 校正/
17、测量 范围: 1/1 DSC/TG pan Pt-Rh air/30 / -/- / N2/18/- 820/30000 mg 320/5000 V n e tzsch 2 0 0 5 -0 6 -1 0 1 0 :4 6 主 窗 口 G D H -0 1 1 8 B .n g b100200300400500600温度 /-0.20-0.15-0.10-0.05DSC /(mW/mg)949698100102TG /% GDH-0118B 样品称重：18.79mg 升温速率：10K/min 气氛：air 结晶: 熔融: 393 .8 485 .5 玻璃化转变: 起始点: 310 .8 放热玻
18、璃粉末的热质联用分析玻璃粉末的热质联用分析STA 449 + Aolossample: borate glass powdermass: 67.89 mgcrucible: Pt atmosphere: synth. airflow rate: 70 ml/minheating rate: 10 K/minSTA 449 + Aolossample: glass powdermass: 67.89 mgcrucible: Pt atmosphere: synth. airflow rate: 70 ml/minheating rate: 10 K/min玻璃粉末的热质联用分析玻璃粉末的热质联用
19、分析STA 449 + Aolossample: glass powdermass: 67.89 mgcrucible: Pt atmosphere: synth. airflow rate: 70 ml/minheating rate: 10 K/min玻璃粉末的热质联用分析玻璃粉末的热质联用分析高温DSC仪器可用于检测非晶态金属的玻璃化转变以及后续的一系列相变。非晶态金属非晶态金属文件路径:D:c0201-c0250c0225 北京航空航天大学材料学院0411 STA409PCDatasZrCu Alloy B7-rod.dsv备注:仪器:文件:项目:标识:日期/时间:实验室:操作者:NE
20、TZSCH STA 409 PG/PCZrCu Alloy B7-ro. .dsv北京航空航天大学材料学院B7 rod2004-11-3 14:04:10NSCxu liang样品:参比:材料:校正文件:温度/灵敏度校正文件:范围:样品支架/热电偶:ZrCu Alloy, 48.680 mgalloybl32-1350-20K-Ar-PtRhAl2O3p(041102).bsvtcal031218(s-hcp1-PtRhp-N2).tsv / scal031218(s-hcp1-PtRhp-N2).esv33/20.0(K/min)/1280DSC(/TG) HIGH RG 2 / S测量 模
21、式/类型:段:坩埚:气氛:TG 校正/测量 范围:DSC 校正/测量 范围:DSC-TG / 样品 + 修正1/1DSC/TG pan Pt-Rh+Al2O3-/- / Ar/30 / Ar/15/-020/30000 mg420/5000 Vxu lia n g 2 0 0 4 -1 1 -0 3 1 6 :2 0 主 窗 口Z rC u A llo y B 7 -ro d .n g b20040060080010001200温度 /-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.00.51.0DSC /(mW/mg)ZrCu 合金 B7-rod样品称重：48.68mg升温速率：20K/min气
22、氛：Ar测试仪器：STA409PC玻璃化转变: 起始点:中点:比热变化*:446.3 460.3 0.336 J/(g*K)929.9 136.3 J/g峰值 Ts:峰值 Tr:887.6 890.9 面积:峰值 Ts:峰值 Tr:起始点:-61.23 J/g530.1 520.3 517.5 放热方向金属氧化行为研究金属氧化行为研究软件控制的自动气体切换，开拓了新的应用领域。例如可以研究金属在特定温度、气氛下的氧化行为。牙合金牙合金使用 STA 449 C Jupiter 可以很方便地研究牙合金的氧化行为。在 1064C 可以检测到金的熔融，这一热效应表现在 DSC-信号上为一尖锐的吸热峰。
23、水蒸气炉水蒸气炉Sample: Fe-Cr-AlloySample mass: 1124 mgCrucible: Alumina PlateHeating rate: 40 K/minAtmosphere: Air/HumiditySensor: TG type S 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Time /min 99.0 99.5 100.0 100.5 101.0 TG /% 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Temperature /C High Temperature Corrosion of a Fe
24、Cr-Alloy in 50% Air / 50% Water-Vapor 0 .071 % Surface oxidation水蒸气炉应用：水蒸气炉应用：Fe-Cr-抗腐蚀合金抗腐蚀合金Sample: Stainless SteelSample mass: 1045 mgCrucible: Alumina PlateHeating rate: 40 K/minAtmosphere: Air/HumiditySensor: TG type S水蒸气炉应用：抗腐蚀不锈钢水蒸气炉应用：抗腐蚀不锈钢050100150200250300Time /min98.0098.5099.0099.50100.
25、00100.50101.00101.50102.00TG /%100200300400500600700800900Temperature /CCorrosion Resistant Stainless Steel in 50 % Air / 50 % Water-Vapor-0.010 %0.120 %Isothermal oxidation stops after a surface layer formationSample: Stainless Steel Sample mass: 500 mg Crucible: Alumina PlateHeating rate: 10/0 K/m
26、inAtmosphere: Water vaporSensor: TG type S2 days isothermal at 900CContinuous oxidation水蒸气炉应用：普通不锈钢水蒸气炉应用：普通不锈钢102010401060108011002.02.53.03.54.04.5Time /hrs98.099.0100.0101.0102.0103.0104.0TG /%Temperature /C1.720 %Sample: SteelSample mass: 1271 mgCrucible: Alumina PlateHeating rate: 40 K/minAtmos
27、phere: Air/HumiditySensor: TG type SContinuous oxidation水蒸气炉应用：普通钢材水蒸气炉应用：普通钢材建筑材料建筑材料(Ca(OH)2)氢氧化钙是生产建筑材料的一种基础物质，图中的 3 次失重表示样品不纯，大约有 12 % 的杂质。建筑材料建筑材料(Ca(OH)2)对应于 3 次失重步骤，检测到了相应的 3 个吸热效应，从第 3 次失重的温度范围可看出样品含有少量的碳酸盐杂质。建筑材料（水泥）建筑材料（水泥）水泥在用作建筑材料之前要在 1300 到 1500C 之间培烧，在这个热处理过程中会有杂质 (如有机物) 和二氧化碳释放出来。实验方法
28、实验方法 热分析方法食品稳定性研究热分析方法食品稳定性研究 热重分析热重分析 同步热分析同步热分析 热质联用热质联用 动力学分析并预测稳定性动力学分析并预测稳定性 动力学分析动力学分析 NETZSCH Kinetic-D-葡萄糖熔融与分解葡萄糖熔融与分解DSC曲线所示，在143观测到-D-葡萄糖开始熔融，在156出现熔融峰。而TG曲线和DTG曲线说明在175以上至少有两步分解。另外，DSC检测显示了在206、290和340的温度区域有一个吸热，两个吸热-放热反应。根据DSC测试数据与TG分析观测到的化学反应，可以认为TG测试中330以上的失重是终点反应。 -D-葡萄糖分解产物鉴别葡萄糖分解产物
29、鉴别-D-葡萄糖的分解产物水、二氧化碳和碎片C4H4O。 225-305之间的TG的第一步失重的末尾出现了氧气消耗。在330以上的终点反应，葡萄糖转化为饴糖，消耗了氧气并有明显的二氧化碳生成 -D-葡萄糖分解过程分析葡萄糖分解过程分析-D-葡萄糖在升温速率分别为1、2、5、10Kmin-1下的分解过程。分解过程分为2个阶段。第一阶段的失重量与加热速率无关。第二阶段的失重量则与加热速率有着很大的关系，这证明了该分解段至少包含了两个同时进行的竞争反应。 分解动力学评价分解动力学评价选择模型：选择模型：ABCD动力学参数计算：动力学参数计算：反反应应步步骤骤参参数数A=s-1H,E=kJmol-1结
30、结果果LogA110.6A 分解为 B，反应级数 1.58E1122LogA214.3E2180B 分解为 C，反应级数 1.80n22LogA3-3E310B 分解为 D，反应级数 1.20n31.5分解动力学评价分解动力学评价拟合结果 （Friedman, Ozawa-Flynn-Wall 模型）动力学预测动力学预测预测10小时内反应物A在210 下的分解过程、中间产物B的化学转化率和最终产物C、D的形成速率。动力学预测动力学预测预测3天内反应物A在150 下的分解过程、中间产物B的化学转化率和最终产物C、D的形成速率。动力学预测动力学预测预测1年内反应物A在90 下的分解过程、中间产物B
31、的化学转化率和最终产物C、D的形成速率。煤炭燃烧煤炭燃烧 煤炭燃烧热值计算。由于反应在高温下进行，只有使用高温DSC（或TG-DSC）系统才能精确测量。 020406080100时间 /分钟-10-50510152025DSC /(mW/mg)-20020406080100TG /%100200300400500600700800温度 /-10-8-6-4-20DTG /(%/min)煤焦 4客户：天津水泥研究设计院样品称重：40.94mg870C 恒温, 由 N2 切换为 airN2, 20K/min-14040 J/g!67.5 分钟47.8 分钟70.7 分钟-0.31 %-2.54 %
32、-82.08 %残留质量: 15.09 % (107.2 分钟)47.3 分钟50.2 分钟 放热方向仪器文件项目标识日期/时间实验室操作者NETZSCH STA 449Ccoal-4#.dsu4#2004-3-25 11:04:38NSCXu Liang样品参比材料校正文件:温度/灵敏度校正文件范围样品支架/热电偶煤焦, 40.940 mgcoalbl26-870-N2-iso-air(040324).bsutcal021020(DSC-b-Al2O3p).tsu / scal031020(DSC-b-Al2O3p).esu26.0.870.0/0.00.20.00K/minDSC(/TG)
33、 HIGH RG 4 / S测量 模式/类型段坩埚气氛TG 校正/测量 范围DSC 校正/测量 范围备注DSC-TG / 样品 + 校正1-3/3DSC/TG pan Al2O3air/40 / N2/40520/5000 mg020/5000 Vcoal-4#.ngbxu liang 26-03-2004 14:28HMA火药火药文件路径:D:2002-DatasSTA449CSampleother polymer南京理工大学化工学院HMA-r3.dsu备注:仪器:文件:项目:标识:日期/时间:实验室:操作者:NETZSCH STA 449CHMA-r3.dsu南京理工大学化工学院.HMA2
34、003-1-15 10:27:29NSCxu liang样品:参比:材料:校正文件:温度/灵敏度校正文件:范围:样品支架/热电偶:HMA, 2.100 mgpolyesterbl25-350-10K-Alo-Ar(030115).bsuTcal020924(s-hcp).tsu / Scal020924(s-hcp).esu25.0/10.0(K/min)/350.0DSC(/TG) HIGH RG 4 / S测量 模式/类型:段:坩埚:气氛:TG 校正/测量 范围:DSC 校正/测量 范围:DSC-TG / 样品 + 修正1/1DSC/TG pan Al-/- / Ar/25 / Ar/15
35、/-520/5000 mg320/5000 Vxu liang 2005-03-08 13:45 主 窗 口H M A -A lo.ngb50100150200250300350温度 /-100-80-60-40-20020406080DSC /(mW/mg)-150-100-50050100TG /%-500-400-300-200-1000DTG /(%/min)HMA样品称重：2.10mg升温速率：10K/min气氛：Ar坩埚：Al, 敞口测量仪器：STA449C-11.91 %-86.25 %-1.87 %175.9 189.5 279.9 281.1 189.6 放热方向炸药：斯蒂芬
36、酸钡炸药：斯蒂芬酸钡在某些情况下，炸药爆炸时会产生极强的反冲，表现为急速增重（图中可大20000）。这就要求天平有足够大的测量范围，而且对天平的制造质量是一个考验。 D:STA409PCSample2005.04泸州692厂Data 备注: 仪器: 文件: 项目: 标识: 日期/时间: 实验室: 操作者: NETZSCH STA 409 PG/PC 斯蒂芬酸钡-20K.ssv 泸州692厂 斯蒂芬酸钡 2005-4-8 13:17:32 NSC Dai 样品: 材料: 校正文件: 温度/灵敏度校正文件: 范围: 样品支架/热电偶: 测量 模式/类型: 斯蒂芬酸钡, 2.060 mg organ
37、ic tcal031218(s-hcp1-PtRhp-N2).tsv / scal031218(s-hcp1-PtRhp-N2).esv 30/20.0(K/min)/480 DSC(/TG) HIGH RG 2 / S DSC-TG / 样品 段: 坩埚: 气氛: TG 校正/测量 范围: DSC 校正/测量 范围: 1/1 DSC/TG pan Pt-Rh -/- / N2/30 / N2/18/- 000/30000 mg 000/5000 V n e tzsch 2 0 0 5 -0 4 -3 0 1 2 :1 8 主 窗 口 斯 蒂 芬 酸 钡 -5 K -o p e n -a ir50100150200250300温度 /-5051015DSC /(mW/mg)05000100001500020000TG /% 斯蒂芬酸钡 样品称重：2.06mg 升温速率：20K/min 气氛：N2 154 .3 176 .5 J/g 321 .3 放热方向DSCTG谢 谢！
