差示扫描量热仪的测量内容及技术原理

　　差示扫描量热仪（DSC）是一种用于测量材料在程序控温过程中热流差（或热功率差）与温度/时间关系的热分析仪器，其核心功能是通过量化材料内部的热转变过程，揭示材料的物理和化学特性。以下是其具体测量内容及技术原理的详细说明：

　　一、核心测量内容

　　热力学参数

　　玻璃化转变温度（Tg）：高分子材料从玻璃态向高弹态转变的温度，反映材料柔韧性。例如，聚乙烯的Tg约为-120℃，而聚碳酸酯的Tg约为150℃。

　　熔融温度（Tm）：晶体材料熔化的温度，用于评估材料纯度（如药物多晶型分析）。

　　结晶温度（Tc）：高分子材料从熔融态结晶的温度，影响材料力学性能。

　　氧化诱导期（OIT）：材料在高温下开始氧化的时间，表征抗氧化性能，常用于塑料老化研究。

　　比热容（Cp）：单位质量材料升高1℃所需热量，用于热力学计算。

　　热效应参数

　　熔融焓（ΔHm）：材料熔融时吸收的热量，反映结晶度（如聚乙烯结晶度越高，ΔHm越大）。

　　固化反应热（ΔHc）：热固性树脂固化时释放的热量，用于优化固化工艺。

　　相变焓（ΔHtr）：材料相变（如固-液转变）时的热量变化，用于储能材料研究。

　　动力学参数

　　反应速率常数（k）：通过非等温动力学分析计算化学反应速率，如聚合物降解反应。

　　活化能（Ea）：反应发生的能量门槛，用于评估材料热稳定性。

　　二、技术原理

　　能量补偿机制

　　DSC通过双加热/测温系统独立控制样品和参比物温度。当样品发生吸热（如熔融）或放热（如结晶）反应时，系统自动补偿两端能量差，使两者温度保持一致。补偿功率与热流差成正比，通过记录功率随温度变化曲线（DSC曲线），可定量分析热效应。

　　DSC曲线解析

　　纵坐标：热流率（dH/dt，单位：mW），表示样品吸热或放热速率。

　　横坐标：温度（℃）或时间（min）。

　　特征峰：吸热峰向下（如熔融），放热峰向上（如结晶），峰面积与热效应焓值成正比。