靜態(tài)熱重分析法簡(jiǎn)介

蒸發(fā)性能是制動(dòng)液的一項(xiàng)重要指標(biāo),其評(píng)價(jià)方法是GB 12981附錄E,即在100℃下,經(jīng)過(guò)168 h后測(cè)制動(dòng)液的質(zhì)量變化情況。對(duì)于出廠產(chǎn)品檢驗(yàn),必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析;對(duì)于配方調(diào)整和小樣考察樣品,168h太長(zhǎng),往往不能及時(shí)滿足科研生產(chǎn)需要,而且分析人員的倒班工作強(qiáng)度也很大。為了配合制動(dòng)液配方優(yōu)化、質(zhì)量改進(jìn)工作,在微量熱分析儀上建立了制動(dòng)液蒸發(fā)性能的靜態(tài)熱分析法。

1、加熱方式

所用儀器為日本理學(xué)電機(jī)公司的Rigaku Ther-moflex微量熱分析儀,在該微量熱分析儀上,可根據(jù)需要自行設(shè)定動(dòng)態(tài)升溫,升溫-恒溫,升溫-恒溫-升溫等多種加熱模式。為了盡量向標(biāo)準(zhǔn)方法靠攏,決定采用手動(dòng)控制的升溫-恒溫加熱方式。

2、升溫速率和記錄器走紙速度

選定了升溫-恒溫加熱方式后,在程序升溫階段,如果升溫速度太快,爐子內(nèi)不易達(dá)到熱平衡,會(huì)影響溫度均勻性;升溫速度太慢,又會(huì)影響譜圖質(zhì)量。再結(jié)合走紙速度考慮,選擇10℃/min的升溫速度和2.5mm/min的走紙速度。

3、樣品量和儀器的靈敏度

根據(jù)制動(dòng)液本身的特點(diǎn),結(jié)合儀器穩(wěn)定性、氣動(dòng)浮力、樣品比表面與蒸發(fā)的關(guān)系等因素綜合考慮,決定取16mg～18.5mg樣品量,熱重單元(TG)靈敏度選20mg檔。

4、溫度和時(shí)間

對(duì)測(cè)定蒸發(fā)性能來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)溫度和時(shí)間是兩個(gè)重要的參數(shù)。在建方法時(shí),用已知蒸發(fā)數(shù)據(jù)為65%的合格制動(dòng)液樣品作為參比,考察方法所需實(shí)驗(yàn)溫度和實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

標(biāo)準(zhǔn)方法所采用的溫度是100℃ ,為了與標(biāo)準(zhǔn)方法盡量接近,分別對(duì)100℃ ,120℃ ,140℃實(shí)驗(yàn)溫度進(jìn)行了考察。蒸發(fā)損失達(dá)到65%時(shí),100℃下需114.4min,時(shí)間太長(zhǎng);140℃下所需要時(shí)間最短,僅為13.2min,但從失重曲線看,此時(shí)正處于失重較快階段,極小的時(shí)間誤差都會(huì)引起較大的蒸發(fā)損失誤差,不宜采用; 120 ℃下時(shí)間為56.6 min,較適中,且此時(shí)失重曲線處于比較平緩階段,時(shí)間的誤差對(duì)蒸發(fā)數(shù)據(jù)影響較小,因此選擇120℃為實(shí)驗(yàn)溫度,時(shí)間為56.6 min。

下表為靜態(tài)熱分析法分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法分析結(jié)果的對(duì)照。

從數(shù)據(jù)可以看出,靜態(tài)熱分析法分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法分析結(jié)果較為接近,兩者誤差均在6%以下,具有較好的相關(guān)性用建立的靜態(tài)熱分析法來(lái)評(píng)價(jià)制動(dòng)液的蒸發(fā)性能具有樣品用量少、分析速度快的特點(diǎn),與標(biāo)準(zhǔn)分析方法具有較好的相關(guān)性,可用于評(píng)價(jià)制動(dòng)液的蒸發(fā)性能。 2100433B

熱重分析通?？煞譃閮深悾簞?dòng)態(tài)法和靜態(tài)法。

1、靜態(tài)法：包括等壓質(zhì)量變化測(cè)定和等溫質(zhì)量變化測(cè)定。等壓質(zhì)量變化測(cè)定是指在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)在恒定揮發(fā)物分壓下平衡質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種方法。等溫質(zhì)量變化測(cè)定是指在恒溫條件下測(cè)量物質(zhì)質(zhì)量與壓力關(guān)系的一種方法。這種方法準(zhǔn)確度高，但是費(fèi)時(shí)。

2、動(dòng)態(tài)法：就是我們常說(shuō)的熱重分析和微商熱重分析。微商熱重分析又稱導(dǎo)數(shù)熱重分析（DerivativeThermogravimetry，簡(jiǎn)稱DTG），它是TG曲線對(duì)溫度（或時(shí)間）的一階導(dǎo)數(shù)。以物質(zhì)的質(zhì)量變化速率（dm/dt） 對(duì)溫度T（或時(shí)間t）作圖，即得DTG曲線。

熱重分析（Thermogravimetric Analysis，TG或TGA）是指在程序控制溫度下測(cè)量待測(cè)樣品的質(zhì)量與溫度變化關(guān)系的一種熱分析技術(shù)，用來(lái)研究材料的熱穩(wěn)定性和組分。TGA在研發(fā)和質(zhì)量控制方面都是比較常用的檢測(cè)手段。熱重分析在實(shí)際的材料分析中經(jīng)常與其他分析方法聯(lián)用，進(jìn)行綜合熱分析，全面準(zhǔn)確分析材料。