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差示扫描量热仪与热差分析仪本质上有何不同？

2021.8.12

差示扫描量热仪（Differential Scanning Calorimetry，简称DSC）使样品处于一定的温度程序（升温／降温／恒温）控制下，观察样品端和参比端的热流功率差随温度或时间的变化过程，以此获取样品在温度程序过程中的吸热、放热、比热变化等相关热效应信息，计算热效应的吸放热量（热焓）与特征温度（起始点，峰值，终止点和峰面积）等参数的仪器。广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、医药、食品、生物有机体、无机材料、金属材料与复合材料等各类领域，可以研究材料的熔融与结晶过程、玻璃化转变、相转变、液晶转变、固化、氧化稳定性、反应温度与反应热焓，测定物质的比热、纯度，研究混合物各组分的相容性，计算结晶度、反应动力学参数等。

DSC的工作原理：

当物质的物理性质发生变化（例如结晶、熔融或晶型转变等），或者起化学变化时，往往伴随着热力学性质如热焓、比热、导热系数的变化。DSC就是通过测定其热力学性质的变化来表征物理或化学变化过程的。它是在程序控制温度条件下，测量输入给样品与参比物的功率差与温度关系的一种热分析方法。实验过程中记录的信息是保持样品和参比样的温度相同时，两者的热量之差，因此DSC得到的曲线横轴为温度(时间)，纵轴为热量差。

DTA与DSC的异同：

热差分析（DTA）可以获得与DSC相似的信息，但其测量本质并不相同。DTA记录的是在加热和冷却过程中，待测物质因相变引起的热熔变化导致的与参比物质温度差别的变化，其纵坐标为温差。

与DTA相比，DSC不仅可测定相变温度等温度特征点，其曲线上的放热峰和吸收峰面积还可分别对应到相变所释放/吸收的热量。而DTA曲线的放热峰和吸收峰则无确定的物理含义，只有在使用合适的参比物时，其峰面积才有可能被转换成热量。此外，因为DSC在实验过程中，参比物质和待测物质始终保持温度相等，所以两者之间没有热传递，在定量计算时精度比较高。基于上述原因，目前DTA几乎完全被DSC所取代。

丁香通

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