利用DSC 214 Polyma準(zhǔn)確測(cè)量比熱

簡(jiǎn)介

材料的比熱（Cp）是指恒定壓力下單位質(zhì)量的材料升高1K的溫度所需要的熱量[1]。DSC測(cè)試材料的比熱符合以下標(biāo)準(zhǔn)：ASTM 1269和ISO 11357-4。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)行三次測(cè)試：空基線測(cè)試，校準(zhǔn)測(cè)試和樣品測(cè)試。只有三次測(cè)試在相同的條件下進(jìn)行，且DSC儀器具有很好的重復(fù)性時(shí)，才能獲得準(zhǔn)確的比熱結(jié)果。

測(cè)試條件

使用DSC 214 Polyma進(jìn)行三次測(cè)試（基線、校準(zhǔn)和樣品），溫度范圍：-130℃-160℃，即143K-433K，升溫速率：10K/min。三次測(cè)試使用不同的Concavus坩堝，其中，校準(zhǔn)測(cè)試以12.47mg的藍(lán)寶石圓片作為標(biāo)樣材料；測(cè)試樣品為11.24mg的NIST 聚苯乙烯顆粒。

測(cè)試結(jié)果

圖1為樣品的比熱測(cè)試結(jié)果。為方便與NIST出版的文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)做對(duì)比，溫度坐標(biāo)單位為開(kāi)爾文，表 1為對(duì)比結(jié)果。

從對(duì)比結(jié)果中看出，DSC 214 Polyma測(cè)得的比熱結(jié)果與文獻(xiàn)值有非常好的吻合度（大誤差：1.61%），這得益于DSC基線的重復(fù)性，即使基線、藍(lán)寶石和樣品測(cè)試時(shí)使用不同的Concavus坩堝，依舊可以獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

圖 1：DSC 214 Polyma 比熱測(cè)試曲線

表 1：聚苯乙烯比熱理論值與測(cè)試值對(duì)比

參考文獻(xiàn)：

[1], Norm ISO 11357-4:2005(E) Plastics-Differential scanning calorimetry (DSC) – Part 4: Determination of specific heat capacity

[2], W.P. Reed, NIST certificate, SRM 70, Polystyrene, Gaithersburg, MD 20899(1990)