差示扫描量热仪(DSC)的功率补偿式和热流式在原理上存在差异,因此测试样品时的注意事项既有共性要求,也有针对不同类型仪器的特殊要点,具体如下:
样品预处理
样品需干燥、无杂质,避免水分或挥发性物质在升温过程中汽化,造成基线漂移、峰形异常,甚至损坏样品池。
粉末样品尽量研磨均匀,块状样品切割成细小颗粒或薄片,增大传热面积,减少热阻,保证测试重复性。
避免样品中含有腐蚀性、氧化性或爆炸性成分,防止腐蚀仪器部件或引发安全事故。
样品量选择
坩埚选择与使用
测试条件设置
升温速率:常规选 5–20℃/min,速率越快,峰形越尖锐但分辨率越低;速率越慢,分辨率越高但测试时间长。
气氛选择:惰性气氛(氮气、氩气)用于避免样品氧化;空气 / 氧气用于氧化反应测试;真空环境用于易氧化样品或提高灵敏度。
温度范围:需覆盖样品预期相变 / 反应温度,避免超出仪器或坩埚的耐温上限。
仪器校准与基线校正
功率补偿式 DSC 通过实时补偿样品与参比的功率差来维持温度一致,对样品的热响应更敏感,需重点关注:
样品的热效应强度不能过大,避免瞬间功率补偿超出仪器负荷,导致信号饱和或仪器故障(如高放热反应样品需减少用量)。
样品与坩埚的接触需紧密,减少接触热阻,否则会导致补偿功率波动,基线噪声增大。
不适用于热导率极低的样品(如多孔材料),这类样品易出现温度滞后,补偿功率难以精准匹配,测试误差较大。
热流式 DSC 通过测量样品与参比的热流差来记录信号,传热过程依赖热流板,需重点关注:
样品的热导率影响测试结果,热导率低的样品需减小粒径、增加样品与坩埚底部的接触面积,降低热阻。
升温速率对热流信号的影响更显著,速率过快易导致热流滞后,峰温偏移,建议对未知样品先采用慢速率预测试。
避免样品在测试过程中出现体积剧烈膨胀 / 收缩(如熔融发泡、分解产气),否则会破坏样品与坩埚的接触,造成热流信号突变。
样品冷却后再取出,高温坩埚避免直接接触冷台面,防止炸裂。
及时清理样品池和坩埚,残留的反应产物需用合适溶剂清洗,避免污染下次测试。
数据处理时,需结合样品特性选择合适的峰面积积分方法,排除基线漂移干扰。