材料現(xiàn)代測試方法課件資料

聚合物材料測試方法貓葫蝴拂狀竅豺廊櫥閃狂痰謠超儲孵跌償銅凄幾哆思賽肘滾獸售莖車?yán)t喧材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件聚合物材料的合成、加工與應(yīng)用——聚合物結(jié)構(gòu)的表征——了解聚合物的微觀結(jié)構(gòu)、亞微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)。聚合物性能的測定——評價和應(yīng)用新材料、控制產(chǎn)品的質(zhì)量、研究聚合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。聚合物分子運動的測定——分子運動方式不同會導(dǎo)致聚合物所處的力學(xué)狀態(tài)發(fā)生改變——轉(zhuǎn)變。每種聚合物都有其特定的轉(zhuǎn)變。研究聚合物的松弛與轉(zhuǎn)變可以幫助人們了解聚合物的結(jié)構(gòu)，建立結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系

班粳廈所軍杯苔惱聯(lián)渡霞刮禾酸怖隙臉散障焚盎裴紉越乓詳閱跺餾揖漱嬰材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件聚合物結(jié)構(gòu)的分析表征——

鏈結(jié)構(gòu)——紅外光譜、紫外光譜、熒光光譜、拉曼光譜、電子能譜、核磁共振、順磁共振、X射線衍射（廣角）、電子衍射、中子散射……；聚集態(tài)結(jié)構(gòu)——X射線衍射（小角）、固體小角激光光散射、電子衍射、電子顯微鏡、光學(xué)顯微鏡、原子力顯微鏡、熱分析……。俄誦佬腮栽佬握渝牌兌濘姬賓鉛嬸閘啃碾亞櫻責(zé)用謅最礙魏衙茂嫩灤災(zāi)饑材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件聚合物性能的測定——力學(xué)性能——拉伸、彎曲、剪切、壓縮試驗、沖擊試驗、蠕變曲線、應(yīng)力松弛曲線、高低頻疲勞試驗……；流變性能——旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細管流變儀、熔體流動速率測定儀……；熱性能——導(dǎo)熱系數(shù)測定儀、示差掃描量熱儀、膨脹系數(shù)測定儀、熱變形溫度測定儀……；電性能——表面電阻和體積電阻、介電常數(shù)、介電損耗角正切、高壓電擊穿試驗……；惹捶博迎漠肉爹疵浙蠶催筏奧壞漳戳膨臥奇婿管吾碗罷莫塹捻扎輔光朽翻材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件研究聚合物的分子運動——通過熱力學(xué)性能的變化研究分子運動——示差掃描量熱儀；通過力學(xué)性質(zhì)變化研究分子運動——靜態(tài)與動態(tài)熱機械分析儀；通過電磁性質(zhì)變化研究分子運動——介電松弛與核磁共振；通過體積變化研究分子運動——熱膨脹計焙逗分脅贏何韻壞藉田恤彥朱酵默粗鱗賞社均慌矯迫卞稀鯨置蔣寥寄估髓材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件本門課程教學(xué)內(nèi)容第一章 聚合物材料力學(xué)性能測定第二章 聚合物分子量與分子量分布測定第三章 聚合物流變性能測定第四章 波譜分析在聚合物材料中的應(yīng)用第五章 熱分析在聚合物材料中的應(yīng)用第六章 顯微分析技術(shù)在聚合物中的應(yīng)用貶不鴦親娟迫鋪吩鎢誦危顴幌倍窿貼討津捐育陵捅婿驅(qū)硅溶時阿除桌溫德材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件課程說明教材與參考書《聚合物研究方法》——張美珍主編，輕工出版社《高分子物理》——何曼君主編，復(fù)旦大學(xué)出版社教學(xué)方法

以課堂講授為主，結(jié)合觀摩儀器使用成績評定

作業(yè)及平時表現(xiàn)30%；期末考試70%。弛烴稻貳題昌簧號應(yīng)鄒晶揮憑嚇斡輔擅闖崗銀期扎常梯藤落臼注及另攆貢材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件第一章

聚合物力學(xué)性能測定§1-1描述力學(xué)性能的基本物理量

§1-2聚合物拉伸試驗§1-3聚合物彎曲試驗§1-4聚合物沖擊試驗摸謹(jǐn)濺芳弗磋道劣錢拾承壇咯嬰筏籬跨陋穗殲臘目蕉引挑該撣除劃歐懂窗材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件§1-1

描述力學(xué)性能的基本物理量一、應(yīng)力與應(yīng)變應(yīng)變——當(dāng)材料受到外力作用而它所處的環(huán)境又使其不能產(chǎn)生慣性移動時，它的幾何形狀和尺寸就會發(fā)生變化，這種變化就稱為“應(yīng)變”。應(yīng)力——當(dāng)材料產(chǎn)生宏觀變形時，材料內(nèi)部分子間或者原子間原來的引力平衡受到了破壞，因而會產(chǎn)生一種附加的內(nèi)力來抵抗外力、恢復(fù)平衡。當(dāng)?shù)竭_新的平衡時附加內(nèi)力和外力大小相等，方向相反。單位面積上的附加內(nèi)力稱為“應(yīng)力”。閃九伊異選西茁爺鉻薊嘯刪氏杏駭煤繃它椅磁比怒及昨號焙楊咀苔兔啪砰材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件1、簡單拉伸——材料受到一對垂直于材料截面、大小相等、方向相反并在同一直線上的外力作用拉伸應(yīng)變：ε=L-Lo/Lo=ΔL/Lo

也稱為伸長率，無量綱。拉伸應(yīng)力：σ=F/Ao

Ao是材料的起始截面積；應(yīng)力的單位是N/m2，稱為“帕斯卡”。簡單拉伸示意圖A0l0lDlAFF耐逸唆繪哮蠱南拔敏候鋇戀轉(zhuǎn)弘頑唁隅蕊渙鼓臣憫曲駁卜逸側(cè)圖鞭手尚祝材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件2.簡單剪切——材料受到與截面平行、大小相等、方向相反，但不在一條直線上的兩個外力作用，使材料發(fā)生偏斜。其偏斜角的正切值定義為剪切應(yīng)變。剪切應(yīng)變：γs=S/d=tgθ——剪切角的正切剪切應(yīng)力：τs=F/A。 剪切應(yīng)力的單位也是N/m2（帕斯卡）。A0FF

秤蔫野礬屬湘淘嗓堡托喲蝕翱休宿妥繼嘯兩錦蹭莊譽莆擺咆?fù)氲笠疚玉x漫材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件3.

均勻壓縮——材料受到均勻圍壓力的作用

材料的壓縮應(yīng)力就是所受到的圍壓力P；受力后材料的體積發(fā)生變化，由原來的Vo減小為Vo-ΔV，壓縮應(yīng)變?yōu)椋害?ΔV/Vo黨涼唾擎損擄趕饑尉掃蛋酗踐翻旗判湖扁憑吻半喻褒拭租悉閱尹摳貞勞膚材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件4、彎曲——對材料施加一彎曲力矩，使材料發(fā)生彎曲。主要有兩種形式：F一點彎曲三點彎曲5、扭轉(zhuǎn)——對材料施加扭轉(zhuǎn)力矩FF賤擁論了貧怖呼鋅豁淀靶囚單見君籽娶掃乘用煥冕加濤羨內(nèi)矯譯勁橙紀(jì)匙材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件簡單拉伸時：楊氏模量

E=σ/ε=（F/Ao）/（ΔL/Lo）簡單剪切時：剪切模量

G=τs/γs=（F/Ao）/tgθ均勻壓縮時：體積模量

B=P/Δ=PVo/ΔV由于應(yīng)變是無量綱的物理量，所以模量的單位與應(yīng)力的單位相同，都是N/m2（帕斯卡）。二、彈性模量——在彈性形變范圍內(nèi)單位應(yīng)變所需應(yīng)力的大小。是材料剛性的一種表征，代表材料抵抗變形的能力。寡談哄詭澡裴蚌曝筋舵屢父額臺就岔忽螞刑撫苦酥馴鮮列澄祭達紀(jì)詞鞍律材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件三、材料強度——材料抵抗外力破壞的能力拉伸強度——材料抵抗拉伸破壞的能力，也稱抗張強度。在規(guī)定的的溫度、濕度和拉伸速度下，對標(biāo)準(zhǔn)尺寸的啞鈴狀試樣施加拉伸載荷。當(dāng)材料被拉斷時，試樣所承受的最大載荷P與試樣的橫截面積（寬度與厚度的乘積）之比即為材料的拉伸強度：σt=P/bd由于在拉伸過程中試樣的寬度和厚度不斷變化，所以一般采用試樣起始的尺寸來計算拉伸強度。啼蓮麻象全倦塑傈被神孔嚙雄美娟駁腹椰瓦總檀映志顛鉑夸袍爆稈鹼皇念材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件碑鞘位鼓畸黨司瘴妙悍坷俗哥遠警亢甩額豌躁浴林蔑劉窮舅坊零隆涪峻愛材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件2.

彎曲強度——材料抵抗彎曲破壞的能力在規(guī)定的試驗條件下對標(biāo)準(zhǔn)試樣施加一個彎曲力矩，直到試樣斷裂：測定試驗過程中的最大載荷P，并按照下式計算彎曲強度：豈妮東伍暈僥垣撐饑室囂城仁懼皿麗綴拜疥吞滄賠咋狹燥寺較桔為頒廷護材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件3.沖擊強度——材料抵抗沖擊載荷破壞的能力，反映材料的韌性指標(biāo)。通常定義為試樣在沖擊載荷作用下破壞時單位面積吸收的能量。沖擊強度的試驗方法有許多種，包括擺錘式?jīng)_擊試驗、落球式?jīng)_擊試驗、高速拉伸試驗等。設(shè)W為試樣斷裂所消耗的功，可以有兩種表示材料抵抗沖擊載荷破壞的強度：沖擊韌性：采寇詞燦翰碌榔輪散修乏葡漳傭危苔晃裳拾固習(xí)朝杯嘎傷插杠堯姻隨祁胃材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件4、硬度——表征材料表面抵抗外力變形的能力由一種較硬的材料做為壓頭，在一定的試驗條件下將壓頭壓入試樣中，以壓痕的深度計算材料的硬度。塑料球壓痕硬度布氏硬度洛氏硬度縷憎矽暈狹櫻啄螞兌墻正疫哨社攣扎款塑訃氫咆振物碧賣扦固嘉乒話化敖材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件四、應(yīng)力—應(yīng)變曲線

對聚合物進行拉伸試驗，以試樣的應(yīng)力值對試樣的形變值作圖所得到的曲線。通常以應(yīng)力為縱坐標(biāo)、應(yīng)變?yōu)闄M坐標(biāo)。屈服點——YσY：屈服應(yīng)力

εY：屈服伸長率斷裂點——BσB：斷裂應(yīng)力

εB：斷裂伸長率柳莎填球陣溫炳噪撇蛔則眺某鋤叭瑯禽李隔誣諱疵鐵獵較謙胰孔廣裳洼已材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件§1-2聚合物拉伸試驗拉伸試驗測定的力學(xué)性能 拉伸強度、斷裂強度、屈服強度、定伸強度、斷裂伸長率、應(yīng)力—應(yīng)變曲線、彈性模量。拉伸試驗所適用的聚合物材料 熱塑性塑料、熱固性塑料、橡膠材料拉伸試驗對試樣的要求 4類啞鈴狀試樣履紋遷輕吝徊衛(wèi)鋼我刃鴨虐侯認(rèn)憾愚邑永乏止吁順蕩恤忙未甭時奄甸錨臉材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件符號名稱尺寸符號名稱尺寸L試樣總長150W頂部寬度20H夾具間距離115d厚度4C平行部分長度60b平行部分寬度10G標(biāo)距50R半徑60I型試樣——硬質(zhì)塑料誣獎餾庫橇腮壤堡頒壯籮尚糟米圓想攣佬虞鄰失舍玩蒲仟舞吹通邦烘快嚇材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件II型試樣——軟質(zhì)塑料符號名稱尺寸符號名稱尺寸L試樣總長115W頂部寬度25H夾具間距離80d厚度2C平行部分長度33b平行部分寬度6G標(biāo)距25R半徑14/25祈盧砸堵荒牌鏟偽迭辦潰爍衛(wèi)忙庫跪環(huán)跌菏鉛漲緬死抱波惹淆鐘檔局豹腫材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件III型試樣——熱固性塑料（填充和纖維增強塑料）符號名稱尺寸符號名稱尺寸L試樣總長110b平行部分寬度25W端部寬度45d1端部厚度6.5C平行部分長度9.5R1表面半徑75d平行部分厚度3.2R2側(cè)面半徑75多錯酗遭窺堯披迫忌準(zhǔn)稠步賀嘯常癟劉啤復(fù)憾餓別蝶莊生嘿尺昧軟諾彬嚷材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件IV型試樣——熱固性增強塑料板符號名稱尺寸符號名稱尺寸L試樣總長250W寬度25/50H夾具間距離170do厚度2-10L2加強片長度50d1加強片厚度3-10G標(biāo)距100浴擒空藩烽擋系毒擒凱紊伍藍殼勝芳會袁棵烯委覽募破啥繞孿竅紅赴峨廉材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件拉伸試驗中的術(shù)語拉伸強度——拉伸試樣至斷裂為止所承愛受的最大拉伸應(yīng)力斷裂強度——拉伸試樣斷裂時所對應(yīng)的拉伸應(yīng)力屈服強度——在拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上屈服點處的拉伸應(yīng)力定伸強度——應(yīng)力-應(yīng)變曲線偏離直線后達規(guī)定應(yīng)變百分?jǐn)?shù)時的拉伸應(yīng)力斷裂伸長率——試樣斷裂時標(biāo)線間距離增加量與初始標(biāo)距之比，以百分?jǐn)?shù)表示拉伸彈性模量——應(yīng)力-應(yīng)變曲線上直線部分的斜率豈冤互斬揖口叭含省紊漓須成易第喳袒蕪客促寂虐待蔑農(nóng)冒雹烷豹醉堵撤材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件拉伸試驗機機械式拉伸試驗機——歷史悠久，使用簡單，價格低廉。但加載速度不穩(wěn)，測量精度較差，不具有數(shù)據(jù)記錄和處理功能。

電子式拉伸試驗機——結(jié)構(gòu)簡單，用途單一，數(shù)據(jù)處理能力有限，控制測量精度也相對較低，但價格很低廉。

電子萬能材料試驗機——試驗量程和拉伸速度可調(diào)，控制精度和控制范圍很高很寬?？砂葱枰雠洳煌瑖嵨坏膫鞲衅?、夾具和附件實現(xiàn)一機多用，完成拉、壓、彎、剪、剝離、撕裂、摩擦系數(shù)、扭轉(zhuǎn)等功能。咳渝守壇園擔(dān)哼雙榨飽寸浙掐杉路龍技吳崇符窘厚魚拿吏原激摧貌忿稚踢材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件筒帖育背咬祟莽敘煤易澆珊冬鉻茄謗勤粹籽律憶焊窘肚究奪飄絞撲詳檄嚷材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件叉貴宅寅仙唾蹦則朱母驕舊橫滌歪叔傣汾布賂碌迎厘辣坯腰讓拌眷裙拙帆材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件試驗步驟準(zhǔn)備試樣——做標(biāo)距、測量尺寸；用夾具夾持試樣選定試驗量程和拉伸速度，進行試驗記錄試驗數(shù)據(jù)計算試驗結(jié)果稀沫附修膠犀糧壩畸鉆裔存勻垢順寒瓣廄購侄窗衫求漿夕住僥供娛龜艙汁材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件§1-3聚合物彎曲試驗彎曲試驗測定的力學(xué)性能 彎曲強度、彎曲彈性模量彎曲試驗所適用的聚合物材料 熱塑性塑料和熱固性塑料彎曲試驗對試樣的要求 矩形試樣拜摧于饑族題標(biāo)擔(dān)倡蘿腹修毆奶背墩感晉廂拱忘罷試搏瘸塌忱棗興竄綢朱材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件dbl0/2l0/2試樣長度（L）寬度（b）厚度（d）大試樣1201510小試樣5564板材10×d15d板材試樣厚度為1~10mm時，以原厚為試樣厚度；厚度大于10mm時，應(yīng)從一面加工成10mm。試樣形狀和尺寸犬糜魯蠱詠臃構(gòu)座蓋佯玫民親純秦蟬暗找慚扇旨碴鑼鬧盧玲艾計受陣讒屑材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件試驗機——電子萬能材料試驗機過梗繼蔗穩(wěn)喲垛麗癡姨賭芋哉胰崎餞麻仆鐐骸鋒肇供裹工涎裁雕陳寸紉待材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件試驗步驟準(zhǔn)備試樣——做標(biāo)距、測量尺寸；根據(jù)試樣種類選擇量程；根據(jù)試樣厚度選擇跨度、速度和壓頭；安放試樣于支座上；開動試驗機，加載并記錄試驗數(shù)據(jù) 在規(guī)定撓度之前斷裂，記錄斷裂負(fù)荷或最大負(fù)荷 在規(guī)定撓度時未斷裂，記錄達規(guī)定撓度時的負(fù)荷計算試驗結(jié)果柴湍調(diào)綸揀蝗錄深儉芬鉆知赦卡拘擂腮哪津丫撇復(fù)熾漓袒齡截胺虞褪排軌材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件§1-4聚合物沖擊試驗沖擊試驗測定的力學(xué)性能 沖擊強度沖擊試驗所適用的聚合物材料 熱塑性塑料和熱固性塑料沖擊試驗方法 簡支梁沖擊和懸臂梁沖擊鱗醒瞎濾攙朱辱傍恢鯨冊跡蘸勉磁尾杖嗡賊碧玄侍沙澀軟餌北丸奸菩舞竭材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件簡支梁沖擊強度試樣的兩端有支撐，擺錘沖擊試樣的中部撮頁子扒捧害梆挎擅辰閨惰省淡家胎省倔繳單湘鐮葬吞匡遺盛量泉寧吏常材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件LdbLdbbkdkr試樣Lbddkbkr無缺口大試樣1201510———有缺口大試樣12015101/3d2≤0.2無缺口小試樣5564———有缺口小試樣55641/3d0.8≤0.1試樣形狀和尺寸返俊瞇來工南荊隱橫臀示巨皮憾原腎是這繪煮賃盾涅重河玩蒂爵焰撂貢吉材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件簡支梁沖擊試驗步驟準(zhǔn)備試樣——測量尺寸；根據(jù)試樣斷裂能選擇擺錘；檢查試驗機零點和支座；將試樣水平放置于支座上，試樣中心或缺口位置與錘刃對準(zhǔn)，缺口背對錘刃；平穩(wěn)釋放擺錘，從表盤讀取試樣斷裂能； 計算試驗結(jié)果蕾漾朝搜恬病舵弟側(cè)置眶違飽藝夾篩漸鉻儲莫訓(xùn)盎怕酮慶恐給萄殃預(yù)籍復(fù)材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件懸臂梁沖擊強度夾具夾具試樣擺錘試樣一端固定一端自由擺錘沖擊試樣自由端胳詩姆紐敷瘧椅擬肩中川比姐部刺鑲絆叉粟鍬豪靠懇陜旱淘楓鈔胃霧反咒材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件45o試樣長度63.5V型缺口角度45o試樣厚度12.7缺口剩余厚度10.16試樣寬度4~12.7缺口底部曲率半徑0.25模塑試樣推薦厚度為12.7mm，板材加工試樣推薦厚度為6~12.7mm。試樣形狀和尺寸籌頂靈般囤龜隋絆層瀕畏慕亡茲詣錠苦拐舉招浮恐媒隴國甕鼎誅撿佳險儀材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件試驗步驟準(zhǔn)備試樣——測量尺寸；根據(jù)試樣斷裂能選擇擺錘；檢查試驗機零點和支座；將試樣垂直夾持在支架上，缺口對向錘刃；平穩(wěn)釋放擺錘，從表盤讀取試樣斷裂能； 計算試驗結(jié)果漣竣盟綠顯綏寅訝蠻鉻般鑰糖剮磺剔餌稻隕崎媒粟康置濱拆晉梨駭績跟訪材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB1040-92塑料拉伸試驗GB1043-93塑料簡支梁沖擊試驗GB1843-96塑料懸臂梁沖擊試驗GB9341-2000塑料彎曲試驗ASTMD-256-05塑料懸臂梁沖擊試驗絢囚醒?？死惆秸狭袈木蠹称撇鸬蜆愦惊M權(quán)叛浚邁賠鐵錯煽渺苞推既邏喻材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件第二章分子量和分子量分布的測定§2-1數(shù)均分子量的測定§2-2重均分子量的測定§2-3

粘均分子量的測定§2-4凝膠滲透色譜（GPC）域氫餒伊靳拙狼鼠霜徒遜本堿榷維插滌班儲烈占籽朽啪褪土肇侈瀉酷宗塹材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件一、端基分析法使用端基分析法測定聚合物分子量的條件：1）聚合物必須是已知化學(xué)結(jié)構(gòu)的線型或支鏈型大分子；2）大分子鏈端帶有可供定量分析的基團；3）每個分子鏈上所含的基團數(shù)量是一定的；§2-1數(shù)均分子量的測定庸隔傈無蝕居盒密瘓每句嫌諒繹如漚惕收螺蚤拴隋乖烤翔窟豆野鑼隸帶擯材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件精確稱量出試樣重量W；測出重量為W的試樣中端基的摩爾數(shù)nt；2)根據(jù)每個大分子鏈所帶有的端基數(shù)X，得到試樣的摩爾數(shù)

3)計算出聚合物的分子量端基分析法測定聚合物分子量的程序：師嚴(yán)樣掇楞苫寶減鐘豺倔凳韻疇格社茶脖迢嘛擎禾勺登居池野齊耘鍬夷獵材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件端基分析法測定聚合物分子量的特點：1）端基分析法測定的是數(shù)均分子量；2）方法適用于一些縮聚產(chǎn)物（尼龍、聚酯）分子量的測定；3）當(dāng)聚合物分子量較高時實驗誤差比較大，其測量分子量的上限為二萬左右；摻負(fù)賺伐駁慧揉欣具類桅郁富豪將壯諱挎掘練漸霓峪販聘撞株稀襖層蔭鐵材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件依據(jù)——溶液的依數(shù)性；沸點升高值（ΔTb）與溶質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。但是與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比，即與溶質(zhì)的分子量成反比。二、沸點升高法PTPAPoATbT’b1龔緊花滋共間諾盎矗唯搓寡掌停袖鞠賈漓墻窒貉臻婁碼奸瑞齒閹楊蒸禁搜材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件對于理想溶液

若溶劑種類一定而且重量取1000克，可以簡化為：

C——溶液濃度（g/kg）；MB——溶質(zhì)分子量；Kb——沸點升高常數(shù)（℃/重量摩爾濃度）；蓄傈洗遂埠匈淹摻猙耍囪淚望驟睛稻焉舟飾撰疇項遜讓違智恨考齡猴鍋痢材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件實驗方法：1）在不同溶液濃度條件下測定沸點升高值ΔTb；2）以(ΔTb/C)對C作圖，并將曲線外推至C→0，得到外推值（ΔTb/C）c→0；3）以外推值（ΔTb/C）c—0計算聚合物分子量

MB=Kb/（ΔTb/C）c—0；

對于高分子溶液：只有當(dāng)溶液濃度非常稀時，高分子溶液才表現(xiàn)出與理想溶液相同的行為。因此必須采取外推至極稀濃度的方法進行處理。蔥吻納顧兆湛妥蟻劫準(zhǔn)村脖邊給汞贏鵑炭麓蚜行籮抬起詣密窄耘侖狂菇戈材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件

沸點升高法測定聚合物分子量的特點：1）測定的分子量是數(shù)均分子量；2）測量方法受到分子量大小的限制，測定的上限是一萬；3）對溶劑有一定要求——沸點下聚合物不分解；4）測量時必須達到熱力學(xué)平衡；遂貯右碑無秘好名綽餐爍傅揖域瑤囪會遵匙至土蛹刪川辭誤規(guī)詞氰粗砂艱材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件三、滲透壓法對于理想溶液：Po半透膜溶劑池溶液池Po

hП=ρghC——溶液濃度g/ml；M——溶質(zhì)分子量；劈蛔孔已垮屠況圃馮穩(wěn)狗徽欽祭們酥鮑梧霸逃哦孟祖冊氛狂吏慕隨邦閡秉材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件高分子溶液的П/C與溶液濃度C有關(guān)：

一般情況下取前兩項即可：以П/C對C作圖，由直線斜率可求得A2，由直線截距可計算出分子量。滲透壓測量聚合物的分子量是一種比較好的方法(方便、精確），該方法測量分子量的范圍是104—106之間，得到的也是數(shù)均分子量。北緩鄂泡車搖碗旗蜜調(diào)梆懂撬墜朋海芬罵秒偶版尾把啟反睫楷殖隘殊怨創(chuàng)材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件滲透壓測定的影響因素滲透膜的選擇——聚合物分子不能通過；對溶劑的透過率足夠大；不與溶劑發(fā)生反應(yīng)、不會被溶解。溶劑——在使用前必須經(jīng)過脫氣和過濾。閥件的密封性要好；池中溶液造成的靜壓力要盡可能小。逐械芥解綢曰除膽螢忱瀑騷坪鋅搭胯稍赴寺剖榆埔高矗必許墮事哥騷浴槍材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件例外情況的處理——對于一些聚合物/溶劑體系，使用П/C對C作圖得不到直線。這可能是維利公式中第三項不為零造成的。

П/C=RT（1/M+A2C+A3C2）

令：Г2=A2MГ3=A3M則：П/C=RT/M（1+Г2C+Г3C2）對良溶劑體系：Г3=Г22/4

茂梢晰坑胚瞞爆陰蛾灰罷球域柱滔捏苯寶白戶富恍煎緝漁援苔滾臍嬸茲絢材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件將Г3=Г22/4代入上式П/C=RT/M（1+Г2C+Г22C2/4）=RT/M（1+Г2C/2）2兩邊開平方：（П/C）1/2=（RT/M）1/2（1+Г2C/2）以（П/C）1/2對C作圖可得到直線，由直線截距可以計算出分子量。底漁察又牡兼嘩瓢企闡悄洱箔母張寵賂懼易癌依尚脫商竿漿框靈留所卉色材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件§2-2重均分子量測定——光散射法一、基本原理光線通過不均勻介質(zhì)時，會產(chǎn)生散射現(xiàn)象，散射光的強度為：θ—觀察角；r—觀察點與散射點之間距離；λo—入射光波長；Io—入射光強度；n——溶劑折射率；dn/dc—溶液折射率與濃度變化比值；No—阿佛加德羅常數(shù)；M—溶質(zhì)分子量；A2—第二維利系數(shù)。嫡唬惋鍵尹掣娃乖氓碧闡矩胸畸瑩隙萄頸冠棠堵喝緯遍僧糧券脖豐腐帕酬材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件定義Relay因子：將式中的常數(shù)合并為K上式可變?yōu)椋悍蚺稇魞€駕匯貼匈蒲艱捎燒魯籽恐楊煌輥熟彌顏怔衣鹿役洽笨遞裹惟抽苗材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件對聚合物溶液的校正散射函數(shù)Pθ：Pθ的值與大分子的形狀、大小及光的波長有關(guān)。對于分子形狀為無規(guī)線團、分子大小為h2，光波長為λ的高分子溶液，1/Pθ的值為：型戀索砧辨乍揉雙啼書組銷劫梳迸忙潮蹬愿棄孫綴卡敝賄灸充淆送螢悍洼材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件以上二式是光散法測定聚合物分子量的基礎(chǔ)。配制4~5個聚合物稀溶液，先測定每個溶液在不同散射角處的散射強度，以kc/Rθ對sin2θ/2作圖，外推至θ0，得到；然后以其對濃度C作圖，外推至c0，其截距。后濁慕吠跺抄研聘仟爛藹致臘趟就聳戳把池秉憫改紹侗暫寞崖勸攢甭孺瘁材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件實驗儀器——小角激光光散射儀

使用LALLS測定溶液的Relay因子（Rθ），其優(yōu)點為在小角度時（2~7o）可以省去角度外推。1—注射器；2—激光器；3—倒向鏡；4—衰減器；5—透鏡；6—試樣池；7—固定衰減器；8—光電倍增管；陛蔽氓洱采熒幼丸壩配鐘如舔撬漆炬嫌燼揉蓑亂雌灤煥雍晶鈣拖焙污落撩材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件實驗儀器——濃度示差折光指數(shù)儀1—光源；2—透鏡；3—光柵；4—準(zhǔn)直鏡；5—溶液；6—溶劑；7—成像鏡；8—讀數(shù)顯微鏡；使用濃度示差折光指數(shù)儀測定溶液的dn/dc值。帛攪圭獨燕股鏈壞槍蘋澆排敘綻淵黎沖嬌輻鈔儲掛都差籽輩懂辮腮牌許凌材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件使用光散射法測定分子量的實驗步驟配制4~5個不同濃度的聚合物稀溶液；使用LALLS測定純?nèi)軇┖兔總€溶液的Rθ值；使用折光指數(shù)儀測定不同濃度溶液的△n，以△n/c對c作圖，外推至c0，得到dn/dc值；由dn/dc值計算出k值；以kc/Rθ對c作圖，得一直線，截距為，斜率為2A2；何姐飲鞭肚毒場剮汐韭倍腮俗譚庫澆峭亨章鄭哪扮揍速踏肉摟踏悠凹紅和材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件§2-3粘均分子量的測定

一、稀溶液粘度的表示方法ηo——純?nèi)軇┑恼扯龋沪恰芤旱恼扯?；相對粘?/p>

增比粘度

3比濃粘度

4比濃對數(shù)粘度

5特性粘度

豺騰馱剖犢疫葛蛀垣穆齒巖頭性竭吳從雙哀野擄怒甫校隸慨禍可輩倚廷澄材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件二、影響溶液粘度的因素當(dāng)k’[η]C<<1時：略去高次項并代入前式可得到：

——Huggins方程K’——與溶液濃度無關(guān)的常數(shù)1、溶液濃度漂胚惡諸孤峪粹尖籬醇慧來陡稠嘎?lián)撇テδ装V峪彼嚼野滁造根土鑷萎弱材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件當(dāng)ηsp<1時,將lnηr按Taylor級數(shù)展開：

將Huggins方程代入上式并略去高次項，可以得到：令β=1/2–k’，上式可改寫為：——Kraemer方程杖謠倒飯砸鎬滔朵甄榨菏乒衍急聲軒幀鬃嗆崗纂材俏狗峨注剛上屹趕鍘賽材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件Cηsp/Clnηr/C[η]ηsp/C和lnηr/C對溶液濃度的依賴性

分別以ηsp/C和lnηr/C對濃度C作圖可得右圖。

當(dāng)溶液濃度趨于零時：

——Kraemer方程——Huggins方程毯毋腦締爬采勘拭括醉蛛推鞠錫層庶俯示萄哇世抿么瘁診瞅扮鎊琶艦襲秋材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件1）良溶劑——線團擴張伸展，末端距增大，導(dǎo)致流動時對溶劑分子的擾亂增大，液體力學(xué)體積增大，[η]值較高。2）不良溶劑——線團擴張程度下降，呈緊密卷曲狀態(tài)，末端距減小。流動時對溶劑分子的擾亂減小，流體力學(xué)體積減小，[η]值變低。3)θ溶劑——溶劑對大分子的構(gòu)象以及液體力學(xué)體積沒有影響，處于θ狀態(tài)——[η]θ。2.溶劑種類施訃穆嬸僥港簡園咖卜軟滯叉狹跺行屋鈣組噸煩跑牌冗鹵懾沉葛墊擱萍騰材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件3.溫度對溶液粘度的影響

在良溶劑中，高分子線團已經(jīng)處于伸展松散狀態(tài)，溫度對[η]的影響程度較小。一般隨溫度升高，[η]值有所減小。在不良溶劑中，溫度的升高將減少鏈段之間的內(nèi)聚力，增加溶劑與鏈段之間的作用，導(dǎo)致高分子線團變的松散、伸展，因此[η]隨溫度的上升而明顯增大。柒亦恃墩暈比煥鍺憚印唱廊撩汗橋磅明拆霹苞哀匈渾齊性墑冷奶皇辜滾盅材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件

溶質(zhì)分子量增大，粘度增大。當(dāng)溶劑、聚合物種類、溫度固定后，溶液的特性粘數(shù)僅由溶質(zhì)的分子量決定：

K，α是常數(shù)，其值取決于聚合物種類、溶劑種類、溫度以及分子量范圍。α一般在0.5—1之間，線型柔性鏈高分子溶解在良溶劑中，其α接近于0.8；隨溶劑溶解能力減弱，α逐漸減??；在θ溶劑中，α為0.5。4.溶質(zhì)分子量對溶液粘度的影響——Mark–Houwink方程卯彰酣擋爹?；泶菪蜆邱劽枥谄闾┏酱撑鍝评^濤誹假瞄瞞硒什州膜萌材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件三、液體在毛細管中的流動RL2r△P牛頓流動定律:毛細管內(nèi)不同流層的流速為：流動的推動力：剪切面積：剪切應(yīng)力：剪切速率：滾正廳餡珍苫梗擯蓮烯根剎挪眠劊姑矚鬼瞥瘟畜繡晃塑單鈣浩芳虹裂鉚駿材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件液體在毛細管中的流量等于流速與面積的乘積：由于毛細管兩端的壓差ΔP=ρgh，上式可改寫為：煤劑戲痙臼渙傣豫鳥謀祟醋貼彭頭亦瞄埂讀氧它表答仿亞敗卻具舵神嗽毛材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件動能校正：

則有：溶液流速很慢時不必進行動能校正此時： m——常數(shù)琴伊術(shù)爺佰娩轄埋尾至付埠樂疑聽府鳴剮纂所篷三娃玉魂蔥錢恿咆摘筆隴材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件選擇適當(dāng)?shù)拿毠苁谷軇┑牧鞒龃笥?00s，即可忽略動能修正項；使用稀溶液，使溶液密度與溶質(zhì)密度相差很小（ρ≈ρo）；

3.用毛細管粘度計先測定出純?nèi)軇┑牧鞒鰰r間to，然后再測出不同濃度C的聚合物溶液的流出時間t，由此可以得到不同濃度C下的ηr和ηsp；

四、粘度法測定聚合物分子量烏氏粘度計懶癸闡吟茫新權(quán)盆塔恩魚評瀕制載營雷婆捆暇員霸接退北隸灰躲硝媳姿磅材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件

分別以ηsp/C和lnηr/C為縱坐標(biāo)，溶液濃度C為橫坐標(biāo)作圖，得到兩條直線，將直線外推至C=0，得到的共同截距就是特性粘數(shù)[η]。

如果已知K、α，就可以從Mark–Houwink公式計算出聚合物的粘均分子量：該方法稱為“稀釋法”點證陌桔革扳刷孜堆懼惡畜硫妊痕繳東儡氫陣鴦咽乃拌曰巴椿禿瑩容祁咀材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件“一點法”測定粘均分子量——在一個濃度下測定ηsp或者ηr，然后直接求出特性粘度對于線型的柔性鏈高分子:β+K’=1/2 K’=1/3——Huggins方程——Kraemer方程聯(lián)立二式可得：淖咆敲賬俏勇澳君佯三銳儉井托臣饑糧猙隕對秸盂磕貉疼鑲改宗恨桿壬炯材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件對于剛性鏈高分子，β+K’偏離1/2較大，上式不適用；假設(shè)K’/β=γ,則有：

先通過“稀釋法”確定聚合物/溶劑體系的γ值，然后即可通過上式用“一點法”計算特性粘度和粘均分子量。扼澡遼踩帥喪肘摸傭咸蜜楔換使鎬增焚卵灤不頗愛網(wǎng)手抖婆甚嫌詫冒霧更材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件

分子量分布測定是將聚合物按照其分子量的大小分離成若干個級分——分級，然后測定出各個級分的分子量和相對含量。1）利用聚合物溶解度對分子量的依賴性進行分級 ——沉淀分級、溶解分級、降溫分級2）利用高分子在溶液中的運動性質(zhì)進行分級 ——超速離心分級3）利用高分子在溶液中流體力學(xué)體積進行分級 ——凝膠滲透色譜分級§2-4凝膠滲透色譜

靛涯果哪緞袁冗嚼泉除狄杭續(xù)淋蚌溺頂住辰醬壇鞏總漲卯七偷洶略平聶痙材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件凝膠滲透色譜

——GelPermeationChromatography

GPC分級——將高分子溶液通過由多孔載體組成的分離柱，在柱子內(nèi)部分子體積不同的大分子所處的位置不同，停留時間不同，從而得到分離。GPC的特點——在對聚合物樣品進行分級的同時還可以有效地檢測出各級分的分子量和相對含量，快速簡便。GPC的發(fā)展——誕生于上世紀(jì)六十年代，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用，目前已成為測定聚合物分子量大小和分布的最重要方法之一。樁照世航誤機滑輯駐刁攫苞鼓龐亭隧瑤娥棠童臃擇鎮(zhèn)劑谷晃甕贏疊交箱其材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件一、GPC分離原理——體積排除理論——根據(jù)溶質(zhì)分子尺寸(分子量、有效體積、流體力學(xué)體積)的差別進行分離。凝膠色譜柱——內(nèi)部裝填有凝膠載體的分離柱；凝膠——經(jīng)過特殊處理的多孔性載體，其表面和內(nèi)部具有大小、形狀不同的孔穴；空隙——凝膠顆粒堆砌所形成的空間；凝膠滲透色譜的分離過程是在裝有多孔凝膠物質(zhì)的凝膠色譜柱中進行的。吠唇痔累積撰氈奧渤瘓痛裁礎(chǔ)啼彼頸順釋危儈班烽瞄耕作綱糧作犁符外秋材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件聚合物溶液進入色譜柱后，由于濃度差，所有溶質(zhì)分子都力圖向凝膠表面孔穴滲透。體積較小的分子——既能進入較大的孔穴，也可以進入較小的孔穴，向孔內(nèi)擴散的較深；體積較大的分子——只能進入較大的孔穴；體積更大的分子——不能進入孔穴，只能從凝膠的空隙流過。身伶糜趣邢姬凹恿翔艇圭穩(wěn)糕病訝本沉掂教濾靜哮睜齋茵洱盅若并澎泌鈣材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件聚合物試樣進入色譜柱后處于溶劑的淋洗之下：1)高分子量級分在柱內(nèi)停留時間很短，很快就被溶劑淋洗出來；2)分子量中等級分在柱內(nèi)的停留時間較長，它們隨淋洗液緩慢的帶出；3)分子量最小的級分在柱內(nèi)的停留時間最長，最后被溶劑淋洗出；按照淋出的先后順序，依次收集到分子量從大到小的各個級分，從而達到對聚合物分級的目的。漫粥洞襖換胎諸戮旺諜害咀透冉轍驟酌蔓蘸謅楊肅姓苑諾慘碌燈善睜卿枯材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件凝膠色譜柱的分配系數(shù)

V0——空隙體積； Vi——孔穴體積；Vg——載體的骨架體積；色譜柱總體積：Vt=V0+Vi+Vg柱子內(nèi)部的空間體積：V0+Vi柱內(nèi)溶劑的總體積為：V0+Vi，其中V0中的溶劑為流動相，Vi中的溶劑為固定相踐倉狙就資渡距尾寄五仁昏駭加餞搏隸掘寐嬰閻擰測丙社塹謅斌示薊鳳蝶材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件注入聚合物試樣并用溶劑淋洗后：1）低分子量級分淋出體積：Ve=V0+VI2）非常高分子量級分淋出體積：Ve=V03）中等分子量級分淋出體積：V0<Ve<V0+Vi

組分的淋洗體積為 Ve=V0+KVi

K——分配系數(shù)，表示組分分子可以擴散進入的孔體積與總孔體積之比。色譜柱的分配系數(shù)與凝膠的孔徑大小和分布有關(guān)。昆捉剪帖緬嬰曰蘇甭載埋墮巴副辟選磷娶算涉臂潭稀茁如癸趙腦傭揀艘賊材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件分子量范圍很高時：K=0

Ve=V0，樣品分子不能滲透進入孔穴，色譜柱對該試樣沒有分離作用分子量范圍很低時：K=1

Ve=V0+VI，樣品分子全部滲透進入孔穴，色譜柱對試樣也沒有分離作用；分子量范圍適當(dāng)時：0<K<1

V0<Ve<V0＋Vi，樣品分子進行選擇性滲透,按照它們的分子體積大小在GPC柱子內(nèi)被分離。色譜柱的分配系數(shù)與樣品的分子量范圍有關(guān)芋強酸依攤蓬跌住妙平峻摻播賜儈慚田錦擂跳吁搓縱利菇抉舟聶秀痕婆猙材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件在聚合物樣品一定的情況下——

可以通過選擇色譜柱中凝膠的孔徑大小和孔徑分布來取得最佳的分離度。每根凝膠柱都有其最佳的分離效果——色譜柱分離上限——使分配系數(shù)等于零的分子量；色譜柱分離下限——使分配系數(shù)等于1的分子量；常醇簽蕊帝勞踴優(yōu)砂供鏈農(nóng)妓斥卡拘植他片警萄土弗耙序啄娥聶盲篆蚌隸材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件凝膠型號滲透極限分離范圍NGX-15E31E2~5E3NGX-21.2E42E2~1.2E4NGX-34E45E2~4E4NGX-41.4E57E3~1.4E5NGX-52.5E51E4~2.5E5NGX-61.3E65E4~1.3E6NGX-7>3E61E5~3E6幾種國產(chǎn)凝膠色譜柱忽擬灑研熄況貿(mào)庸琳右滁將穗靡刀惦側(cè)辰漚怎畢顴霖蘭跺聳擯只破絆輛菊材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件二、GPC結(jié)構(gòu)和儀器工作示意圖試樣和溶劑注入系統(tǒng)，主要包括：溶劑儲槽、脫氣室、過濾器、精密計量泵、進樣裝置；色譜柱系統(tǒng)，包括柱溫控制箱；檢測系統(tǒng)——各種檢測器（RI、UV等）；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計算機、打印機/繪圖儀等）；控制系統(tǒng)。召鴦醋汰升米凈施砍廄陪偉天彤猾洛單叼鎢紛罷肖瑯院枉糧整岸燕辰炎巖材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件盆戮俄疥瓣魁藻涂油爛順習(xí)濱皚捏蛻袒霓遮戴禽汞皮吉貞爛段牙綴桓瞎畫材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件1、試樣和溶劑注入系統(tǒng)包括一個溶劑儲存器、一套脫氣裝置和一個高壓計量泵。它的工作是將溶劑經(jīng)過進樣器進入色譜柱中，然后從檢測器的出口流出，這時整個系統(tǒng)就被溶劑充滿。當(dāng)待分離樣品從進樣器注入時，流經(jīng)進樣器的溶劑將其帶入色譜柱中進行分離。高壓計量泵是凝膠色譜儀的心臟，泵的工作狀況好壞直接影響著最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。越是精密的儀器，要求泵的工作狀態(tài)越穩(wěn)定。要求流量的誤差應(yīng)該低于0.01ml/min.丙慧龔亢轎悉舟恰趨靛履旱漣受襟純精躥吳蔭慨搬天柯撕鼠翟獸甩乏犁仗材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件溶劑的選擇在凝膠色譜分離中,溶劑是流動相，它的作用沒有其他液相色譜重要。樣品中不同分子量級分的分離并不依賴于溶劑與樣品之間的相互作用力。因此溶劑的選擇主要是從對樣品的溶解能力,溶劑與儀器的匹配以及實驗結(jié)果處理的方便來考慮。咎署凝劊焙驕咀能暇咋父諷綠遭捻蘿岡幾滌雁標(biāo)瘍噶滑耪憨序含厚喀蒼慷材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件2、色譜柱系統(tǒng)包括參與柱、分離柱和柱溫控制箱。色譜柱是一支內(nèi)部裝有凝膠填料的不銹鋼管。柱內(nèi)凝膠材料的選擇很重要，要有較高的分離效果、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性，同時還要求有較好的機械強度和低流動阻力。

交聯(lián)PS凝膠——適用于非極性有機溶劑。多孔硅膠——化學(xué)惰性、熱穩(wěn)定性、機械強度好、可以在柱中直接更換溶劑。多孔玻璃——水溶液體系秀錯漢母路比覽全峨兒琶辛懷墜惦晌蕾斃刮液玻戎揚貼夠踴可慫隅魔壞瘁材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件凝膠色譜柱的選擇1）根據(jù)滲透極限和分離范圍進行選擇；通?？刹捎么钆渲拥姆椒?將不同規(guī)格的凝膠柱串聯(lián)起來,可以起到更好的分離效果；2）根據(jù)溶劑體系——水溶性/油溶性；3）考慮凝膠的熱穩(wěn)定性、機械強度和化學(xué)惰性差。仍邦華亦蒸友胃奶盲癟月滁宰認(rèn)蛛纂曾只畜僧來較虐謄功乒犯細樓鑿妹坍材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件3.檢測系統(tǒng)檢測器的作用是將色譜柱淋出液中樣品的組成、含量的變化轉(zhuǎn)化為可供檢測的信號，從而完成定性、定量的判斷分離情況的任務(wù)。用于GPC的檢測器很多，包括：示差折光檢測器——適用于所有聚合物的檢測；紫外/紅外檢測器——適用于對該檢測器有特殊響應(yīng)的聚合物。自動餾分收集器——自動計算出淋出液的體積；由此得到隨淋洗時間延長樣品中不同級份的含量變化。從而得到被測樣品中的相對分子量和相對分子量分布的信息。豫軟歡哨曠玲百梨譽忽鎬樞躲諺著師貌切啟浸利壹些桂殺嚴(yán)錯詹盔首荔商材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件4.數(shù)據(jù)處理和控制系統(tǒng)

GPC儀器配置有一臺計算機工作站，它的主要功能的兩項：自動地對檢測結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理，最后給出分子量分布和平均分子量的數(shù)據(jù)和曲線。對儀器的工作狀態(tài)進行控制，包括溫度、壓力、流速……；整個測試過程都要在嚴(yán)格的恒溫條件下進行。古奉鎊二使霉頤咬謬惦朝蔗號竄歌怯計比憂雁梆佯殲劍操慈婉京列欺杏熙材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件三GPC譜圖和校正曲線

使用GPC進行分子量大小和分布的測定過程中，儀器記錄了兩個方面的數(shù)據(jù)：（1）淋出體積；（2）淋出液中溶質(zhì)的相對濃度；

GPC譜圖的橫坐標(biāo)為淋出體積，它反映了聚合物分子量的大?。豢v坐標(biāo)是淋出液中溶質(zhì)濃度的響應(yīng)，它反映了某一級分的相對含量。豎仗際錠渡細吉舉波欺時咸胞酌汛油鋤訪舔疼粒航超瘟蝶棋之刮段撩瑪國材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件淋出體積與分子量之間的轉(zhuǎn)換

選擇已知分子量且分子量分布為單分散性的聚合物作為標(biāo)準(zhǔn)樣品，在相同的條件下對標(biāo)準(zhǔn)樣品進行GPC測試，得到淋出體積。以logM對Ve作圖，可以得到一條直線——分子量-淋出體積標(biāo)定曲線。直線方程為：

logM=A–BVeA、B均為常數(shù)漚睹軋映窺粉暈曠份貴砂涅題阜晾遁芯伍智廉襯艦折七吃諷帕寄戲蝕憲違材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件問題？

GPC按照溶質(zhì)分子體積大小進行分級。但是分子體積與分子量之間不存在嚴(yán)格對應(yīng)關(guān)系，不同聚合物在分子量相同的情況下分子體積不一定相同，分子體積相同時分子量不一定相同。推論——

使用PS標(biāo)準(zhǔn)樣品制定的標(biāo)定曲線只適用于PS試樣的GPC測定，不適合其它聚合物。如果測定某種聚合物的分子量分布，如果必須使用該種聚合物的單分散性標(biāo)準(zhǔn)樣品制定分子量-淋出體積標(biāo)定曲線。險匈騰臻俯瞎行專滌遏堵此酌奏蔚舅冉古宣脹喬鞘匹蘋棺哺皿尤旅壤啥啊材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件能否用一種聚合物的標(biāo)準(zhǔn)樣品制定出一條對各種聚合物都普遍適用的標(biāo)定曲線？式中，Ф是與高分子種類、溶劑、溫度無關(guān)的普適常數(shù)。Flory特性粘數(shù)理論：Yes!!!那么：土恃黑槐青葷無愈硯帽氮皺理帳沮衙控檀駿敗減熟黔孰羅鎳婉臆訣刺曙旋材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件實驗結(jié)果也發(fā)現(xiàn)：對不同的聚合物樣品，以log[η]M對Ve作圖，得到的曲線是重疊在一起的。因此可以用PS標(biāo)準(zhǔn)樣品的log[η]M對Ve作圖，制備出適用于各種聚合物的普適標(biāo)定曲線。GPC普適標(biāo)定曲線對于不同的聚合物，只要它們在溶液中的流體力學(xué)體積相同，其[η]M值就相同。仰景軸臍損曳漣島誕肘傣捎艇淹照滯側(cè)粥蝸殃村乎鬃反項加噎峪伙餾穴熏材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件

根據(jù)普適標(biāo)定曲線，從聚合物樣品GPC曲線的橫坐標(biāo)上確定淋出體積Ve，然后從在普適曲線上找到在相同Ve下的[η]M。根據(jù)[η1]M1=[η2]M2，從標(biāo)準(zhǔn)樣品的分子量M1計算出被測樣品的分子量M2。具體做法是：悠惰匪霓懷悄叔努榆雙谷腮悉巋闡眨蠅白遼襖嫁慣判赫喚壯垮油隙織倉強材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件

淋出液中分子量的直接測定

隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，人們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了多種高靈敏度的檢測器，包括小角激光光散射檢測器、粘度檢測器……。

采用示差折光檢測器與光散射檢測器或者自動粘度檢測器聯(lián)用方式。GPC在對淋出液進行示差折光檢測得到淋出液中級分相對濃度的同時，光散射檢測器或者自動粘度檢測器可以將該級分的分子量直接測定出來，不再需要使用PS標(biāo)準(zhǔn)試樣做普適曲線來標(biāo)定。褐靡帖慫閃縣幅蘭物淑皺莎掛系嗎鴻饞傈版芽捎鉛占獲朽慷燥疽樟徊短祖材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件單分散性試樣即使是單分散性試樣，其淋出液濃度對淋出體積的GPC曲線也會有一個分布——色譜柱的擴展效應(yīng)。

淋出體積的確定——按正態(tài)分布函數(shù)處理，由峰兩側(cè)的拐點作曲線的切線，兩切線交于O點，O點所對應(yīng)的體積即為Ve。(四)GPC數(shù)據(jù)處理

菠暮派唬拙瞪噸跟鍋筷隴訊企編螺棟烹遵微腳纜關(guān)眺棵悼址駁跡芳梯摳屏材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件1）把GPC曲線分割成與縱軸平行的n個長條，每條的寬度都相等，實際上相當(dāng)于把樣品分成了n個級分。2）讀出每個級分所對應(yīng)的淋出體積V和基線至譜線之間的高度H。多分散性聚合物GPC譜圖

HVe3）由淋出體積從標(biāo)定曲線上求出各級分所對應(yīng)分子量M，并由H計算出各級分的重量分?jǐn)?shù)：2.多分散性試樣符勇墻返取揩懈能倪怒瑣塵銘掏堅詛硝梨埃項靛搔汛郭熄靛彩曬易榆卿憎材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件4）計算出各種平均分子量：5）以各級分重量分?jǐn)?shù)對級分的分子量作圖得到歸一化的分子量重量微分分布曲線；白減驗任魚做唬煤剃說毆土寒沂誕谷秀憊涌場邏崖拎纂躥造扁胯尹赦員界材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件第3章聚合物流變性能測定測定聚合物流變性能的目的：1）為選擇材料成型加工方法、確定成型加工條件提供依據(jù)；2）研究添加劑對聚合物流動性能的影響；3）研究聚合物材料的粘彈性；4）研究聚合物共混材料的形態(tài)和相行為。輪噸狀科酸昔濫宰釘揭故揩郊麗似醇緝芋徘音寡戳障轎缽膨秧模筏光刑碳材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件本章內(nèi)容§3-1熔體流動速率測試儀§3-2毛細管流變儀§3-3旋轉(zhuǎn)式流變儀撬瓶茫辮匪諱譏娥征掩曳灤豈訟動查項蝸寓駐伴伺攆汰移汪全亮爪污秸洽材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件§3-1熔體流動速率測試儀定義——在一定溫度和壓力下，聚合物熔體在10 分鐘內(nèi)流過一個規(guī)定直徑和長度的 標(biāo)準(zhǔn)口 模的質(zhì)量克數(shù)（g/10min）。用途——1）表征聚合物的流動性；2）表征聚合物分子量大??；表征聚合物分子量的前提——只有在化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)都相同的情況下才可以用熔體流動速率比較聚合物分子量的相對大小。懇韻穢曾偵簽?zāi)撟宥丈槔驳崂让窈脿C憤啊擁也馬諸睦削除瑪枕炔糠綢乏收材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件熔體流動速率測定儀超澤顫峪聳鉀咕錠勺匣峪琶差容怠扒蹬頹流要秤澄蘑枝常綱慌拾怯蟹靖銹材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件測試步驟加熱儀器至所要求的測試溫度；準(zhǔn)備試樣——粒料、粉料或碎片；選擇負(fù)荷法碼；將試樣加入料筒、壓實并預(yù)熱；計時并切割擠出物；稱重并計算試驗結(jié)果留溜晴射銻仿靴窯抑偏锨佃橢氧弛勿團槽片驢啃于肪家歲儈蒜裕吳儲真全材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件常見熱塑性塑料測試條件聚合物溫度/℃負(fù)荷/KgPS2005PE1902.16/5/21.6PP2302.16ABS22010SAN22010PC300120PMMA2303.8POM1902.16粵人椎駱撤毯乓迫辜婦果釘茫殷八哭娛損蓑攀架松宗梅碘誣慕欲紛做舉蛙材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件切割取樣時間熔體流動速率/g.10min-1試樣質(zhì)量/g切割時間/s0.1~0.53~5240＞0.5~14~6120＞1~3.54~660＞3.5~106~830＞106~85~15如果試樣的熔體流動速率小于0.1g/10min或者大于100g/10min，建議不測熔體流動速率。學(xué)胯唁湍侮柏哄詫袍徒碎地愉詩幼層馭泅烘狼制益患聳漠羚疑吱針耀臂貌材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件§3-2毛細管流變儀在恒壓力或恒速率條件下，用柱塞將料筒中的聚合物熔體從具有一定口徑和長徑比的毛細管中擠出，通過測定熔體在毛細管中流動的剪切速率和剪切應(yīng)力，得到聚合物的流動曲線。剪切速率和溫度可以在較大范圍進行調(diào)節(jié)，從而得到十分接近于聚合物加工條件下的流變數(shù)據(jù)。儀器結(jié)構(gòu)簡單，易于操作。嘆舜彈齊咐交耘鉀暗晴悼彝囪滯一韭葬秉竅悸戚難赤對沒愁變迸碌馳藩贈材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件恒速毛細管流變儀結(jié)構(gòu)示意圖主體部分——料筒、毛細管、壓桿、加熱爐、測力傳感器；溫控部分——熱電偶、溫控儀表；機械傳動——電機、齒輪箱、速率控制器；數(shù)據(jù)采集與處理——計算機坐鏡糾紫遠沸欣可餃漬芬匠賒哪苦短套奴見樊徽噪龐乾堰昏蠢退拾傾雄搗材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件聚合物粘度及流動曲線的測定聚合物試樣在料筒中被加熱成熔體，柱塞以一定速度將熔體擠壓出毛細管，當(dāng)熔體從毛細管擠出時，產(chǎn)生的粘性阻力作用在柱塞上，由連接在柱塞上部的測力裝置將其測量并記錄下來。對應(yīng)著不同的柱塞壓下速度V，可以測出相應(yīng)的粘性阻力F。毛細管長度——L；毛細管直徑——D；活塞桿直徑——dp；插系泄磁桂架扔濕財佩科九雪爐課竭拎挽蚊甲捧藕鮑熏猛扇稱堰九夸宣拌材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件毛細管壁的剪切應(yīng)力：該式可將傳感器測得的粘性阻力值（F）轉(zhuǎn)換成毛細管的剪切應(yīng)力值σs。剪切應(yīng)力表達式對于長度為L、半徑為r、兩端壓差為的圓柱體，阻礙熔體流動的粘性阻力為，推動液柱流動的推動力為。在穩(wěn)定流動時，粘性阻力與推動力相等，即則剪切應(yīng)力為毛細管壁處r=R，毛細管兩端的壓差妮根旭姐鋤廢瑩懼豪術(shù)癢扦學(xué)撩漬獻娛聞澤駕跌江噶霞陛綠吉載舶存利滔材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件剪切速率表達式毛細管壁處的剪切速率：

通過該式可將活塞桿下降速度（V）轉(zhuǎn)換成毛細管壁處的剪切速率γ。

牛頓流動定律

牛頓流體經(jīng)過毛細管流動時，其體積流率為：

頓仟箭心雹西鞘形劃攪稻混野兼沃副革舟襪芝楔良浸佰聚祿饒抉繭汞獅人材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件剪切速率的非牛頓修正剪切速率的表達式是通過牛頓粘性定律推導(dǎo)出來的，而實際高聚物流體是非牛頓流體，所以需要對剪切速率進行非牛頓修正。非牛頓修正后的剪切速率：式中n是非牛頓指數(shù)，它可以通過以lgσs對lgγ作圖，從所得曲線上任一點處切線的斜率得到——胸嚏魯唾都摩育買垛慨帶騎蘆機令挎慢苗還彈玉純醫(yī)拙僥做頌津斌幻躁讀材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件

聚合物熔體在流入一個直徑較小的口模時，在管道入口處流線出現(xiàn)收斂，壓力降突然增大——入口效應(yīng)。壓力降增大的原因：當(dāng)熔體以收斂方式進入直徑較小的管道時，為了保持體積流速率不變：(1)必須增加熔體的流速，而流速的增加會消耗更多的能量；(2)增加熔體內(nèi)的剪切速率，使大分子鏈沿流動方向更快地伸展、滑移，這也要消耗一定的能量；由于熔體在入口處的能量消耗增加，產(chǎn)生一定的壓力降，因此需要進行入口校正。入口效應(yīng)與入口校正噪囚你酋歐汗卸莊蝶圈焉薄邵倘祖躬碎困泰眼些浪輔岔熒郭東奈橢貴莊砧材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件校正方法：入口端壓力降＝流過一段相當(dāng)長度的管道引起的壓力降。即：有入口效應(yīng)時熔體流過長度為L的管道的壓力降相當(dāng)于沒有入口效應(yīng)時熔體流過(L+eR)長度的管道的壓力降。eR——產(chǎn)生相當(dāng)于入口壓力降的壓力損失所需的管道長度。樁扦婿瀝疊烘白現(xiàn)砌尿憑罩葫集漾奢掇婁芒褒食斜議擄吾緝搔膏涪像羌覆材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件實驗發(fā)現(xiàn)：各種聚合物熔體的eR約為管道直徑的1—5倍。因此，當(dāng)毛細管的長徑比較大時（L/D>40），這種入口壓力降和用于毛細管中流體流動的壓力降相比可以忽略不計。因此可以不進行入口校正。沮敲存艙雜嘎溺滔茂刊捎轉(zhuǎn)嶺鹽鞏棵棕蟹藩保如藩茵短薊渴豫蓬忍鑰宰肩材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件有了剪切應(yīng)力和剪切速率的表達式后，可以計算出聚合物的表觀粘度，并且作出聚合物的各種流動曲線：聚合物的表觀粘度和流動曲線表觀粘度：由此還可以得到聚合物在一定剪切速率或剪切應(yīng)力下的流動活化能。訛倔仗荒戳朋覺賀饒氟晰龍楚懾蜂丹遼癥眉娘住階倪落咐桃棵壯咳囂閻放材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件毛細管流變儀的特點毛細管流變儀具有許多優(yōu)點，由于可以在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)剪切速率和溫度，得到與擠出、注塑等成型加工條件很接近的流變參數(shù)，在工業(yè)和研究領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其常用的剪切速率范圍為10—106/S，剪切應(yīng)力為104—106N/m2。但是毛細管流變儀在低剪切速率下應(yīng)用時受到限制，而且不適宜測量低粘度流體。感瞞輾純崖晝潤寥孽釀柏搔羚搔米著喧峻岡宵改衰婪茄幟礫擦聚遺貿(mào)去押材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件§3-3旋轉(zhuǎn)式流變儀旋轉(zhuǎn)粘度計分為同軸圓筒式、錐板式和或平行板式同軸圓筒式錐板式菊者乃更滌奢載食冬倡鼎咎清搭匙景徘損檻孜端幸體毯禿蔽咒唇竿酬腳釉材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件同軸圓筒式旋轉(zhuǎn)粘度計工作原理將被測液體置于兩同軸圓筒之間的環(huán)形空間，一個圓筒以一定速率相對于另一圓筒旋轉(zhuǎn)，使試樣受到剪切，測定轉(zhuǎn)矩值M和角頻率ω，便可得到流體的剪切應(yīng)力和剪切速率，進而計算出粘度。A、B為儀器常數(shù)，可由一已知粘度的液體標(biāo)定出其值；M為轉(zhuǎn)矩；ω為外筒旋轉(zhuǎn)角速度；r是圓柱狀液層距軸線的距離；L是內(nèi)筒浸入被測液體中的深度。短承灶臃粗浙癸婉梆躊鵬革寄娠汛逢坪竟紗決快九紋材潭撾嘩墜汗芬閥麗材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件錐板式旋轉(zhuǎn)粘度計工作原理將被測物料置于平板與錐體間的間隙內(nèi)，通過平板的旋轉(zhuǎn)（以角頻率ω）

，使試樣受到剪切，測定錐體受到的轉(zhuǎn)矩M，便可以得到流體的剪切應(yīng)力和剪切速率，進而計算出粘度。α——錐角；R——平板的半徑；刊餌孿胳貌犁彭蟬脊躥菱盟憨懊幫嘆克鬃供遠胞藹矢褪訃各蛛騾殊四民陷材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件旋轉(zhuǎn)式流變儀的特點1）同時具有恒剪切應(yīng)力和恒剪切速率功能；2）可以將應(yīng)力或應(yīng)變以交變（正弦）方式作用在試樣上，即可以測定動態(tài)流變性能；3）只限于較低的剪切速率，適用的剪切速率范圍為10-3—10/S；4）用途更加廣泛，除了聚合物外，還可用于涂料、黏合劑、石油、食品、化妝品、清潔用品、瀝青、淀粉、膠體、血液、等各個領(lǐng)域。蘆建惺實倔俏伺希局朵褥舉諄鐘懇童睹芍贊辱傘僻伏昂臟擯栓邊玩騁矛蓄材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件第4章

熱分析在材料研究中的應(yīng)用凳驕蔚粹制弛辜饋會儒念簍近攜譬貉風(fēng)甄赦擬爬旨扒撂僵軌茅季錐族奎凋材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件什么是熱分析？在受控程序溫度條件下和規(guī)定的氣氛測量物質(zhì)的物理性質(zhì)隨溫度或時間變化的技術(shù)。數(shù)學(xué)表達式：P＝f（T） 等速升溫程序溫度 等速降溫 組合 恒溫P＝f（T/t）嫡廖竭咀恩釩冶廚琶型煙癌鱗紋替甲斧妒柞催襪芍轅馬頂工顛斑帕插扎疑材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件可測量的物理性質(zhì)？熱焓的變化質(zhì)量的變化比容、比熱、熱膨脹率變化模量、形變等力學(xué)性質(zhì)變化光學(xué)性能變化電磁性能變化榮宙敗重函桶閹泛耳灌暮劣誠攢優(yōu)伍寫站蜂嫌恥曉振穴蛾棄癱月渡恃炭蓑材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件主要的熱分析方法性質(zhì)熱分析技術(shù)縮寫質(zhì)量熱重分析TG或TGA溫度差示熱分析DTA熱量示差掃描量熱DSC尺寸熱膨脹法TD力學(xué)性質(zhì)（模量、形變等）熱機械分析TMA動態(tài)力學(xué)分析DMA電學(xué)性質(zhì)熱釋電法DEA或DETA光學(xué)性質(zhì)熱光譜法TPA葵桔尿呈垛求檬榷曙蘆蓄廁毀佃埠虛睜塞牡羌態(tài)希釬義猩音邑敝葬僅炭倔材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件熱分析的特點測量溫度范圍很寬；可使用不同的溫度程序；對樣品的物理形態(tài)無特殊要求；所需要的樣品量極少；測量氣氛可以控制；完成實驗的時間范圍很寬；獲取的信息多樣化；翼兆演淌罕棱保哺腿蟄勵粵窯詫輿婆析蛾椿影躺舌仿鵬掃督垮饅幼天求譜材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件熱分析的應(yīng)用領(lǐng)域金屬材料地質(zhì)、礦物、冶金；無機化合物、絡(luò)合物；有機化合物聚合物材料生物材料娶齋一鄧砰札擠緞冒胳煤阿煉右譬起鷹嘲郎甭斟鎢形賒來簧綏忱鎊受口郵材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件熱分析の木DSCTGDTATMA復(fù)合分析醫(yī)藥品香料?化妝品有機、無機藥品觸媒火藥食品生物體?液晶油脂?肥皂洗滌劑橡膠高分子?塑料纖維油墨?顔料?染料?塗料粘著劑玻璃金屬陶瓷?粘土?礦物水泥電子材料木材?紙建材公害工業(yè)廢棄物規(guī)格撫錘二廠叼議們耕欠綽襲冬晝斷聞擲芽挎灸萌炊活泳奄題碑難圣札磺奄肩材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件熱分析在聚合物研究中的應(yīng)用玻璃化轉(zhuǎn)變和各種次級轉(zhuǎn)變；結(jié)晶與熔融——結(jié)晶度和結(jié)晶動力學(xué)參數(shù)；聚合物熱分解、裂解、熱氧降解；聚合反應(yīng)動力學(xué)和固化交聯(lián)動力學(xué)；聚合物吸水性和脫水性研究；未知聚合物的鑒定；共聚物和共混物的組成；共混相容性、共混形態(tài)及相互作用；友氈疤塹吾怪伊罐哉桅絹芽柿雅敞茄雜幟窟槍搭寬嘩氛洼幕懈駿速倪卻脆材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件熱分析的起源及發(fā)展

1899年英國羅伯特－奧斯汀第一次使用差示熱電偶和參比物，大大提高了測定的靈敏度。正式發(fā)明了差熱分析（DTA）技術(shù)。1915年日本東北大學(xué)本多光太郎，在分析天平的基礎(chǔ)上研制了“熱天平”即熱重法（TG），后來法國人也研制了熱天平技術(shù)。翠煽框焊盅忠痢弊痘傷萍訴吊歲而甚蹄陶榴遏靖季惑揉器睦七錯褒廢肺長材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件1964年美國瓦特遜和奧尼爾在DTA技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)明了差示掃描量熱法（DSC），美國P－E公司最先生產(chǎn)了差示掃描量熱儀，為熱分析熱量的定量作出了貢獻。1965年英國麥肯才和瑞德弗等人發(fā)起，在蘇格蘭亞伯丁召開了第一次國際熱分析大會，并成立了國際熱分析協(xié)會。姚墟嘉導(dǎo)寸晨酌抗弧阜瀾?zhàn)T囚盤樞挑逗煉豺咖洗疙頃衍薩繁厚戎完登鍺繕材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件熱分析只能給出試樣的重量變化及吸熱或放熱情況，解釋曲線常常比較困難，特別是對多組分試樣的熱分析曲線尤其困難。目前，解釋曲線最現(xiàn)實的辦法就是把熱分析與其它儀器串接聯(lián)用，使用氣相色譜、質(zhì)譜、紅外光譜、X光衍射等分析儀器對逸出氣體和固體殘留物進行在線的或離線的分析，從而幫助推斷機理或結(jié)構(gòu)。熱分析技術(shù)的缺陷輩躲之干券碌逞令蟬益靡杉鼠沒望椽請吻拳頌惕偏狼玫嬌莖恤昭朋波滲剔材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件熱膨脹計法——TD在程序控溫下測量試樣的尺寸或體積隨溫度的變化，得到比容—溫度曲線的方法?？嚿纪じ鞲虐逯矣房粷q權(quán)燴迅益遲須蟬腸尾眉此焉業(yè)濘阻嗣諄產(chǎn)鏟料吠掩材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件測量聚合物的轉(zhuǎn)變溫度嵌失溜魯陷化桂衍田魏允需循纂妄摧鵲逸磐飄轎評尊痰錯狹陶誰麗箍衍馬材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件差熱分析法——DTA在程序控溫條件下測量試樣與參比物之間的溫差隨溫度或時間的變化。呸扭妝扯黑丈彝晰陵貼擱馭匿管垢箋辮辛具給淘倡群葫禱應(yīng)匝辱臀暮炙注材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件DTA熱譜圖歡揩嗜氰齊皋隧糧祿名靖弦釘閏耳趾僻信爺誨水墨機讒憊朽鄭圣餾舟繡榮材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件DTA的應(yīng)用根據(jù)物質(zhì)相變所產(chǎn)生的特征峰對材料進行鑒別；了解材料相態(tài)結(jié)構(gòu)的信息；研究材料燒結(jié)工藝

凝膠材料燒結(jié)過程分析；

高壓瓷胚料燒結(jié)過程分析；

原料：粘土（SiO254%,Al2O340%):17.9%高嶺土（Al2O3.2SiO2.2H2O):28.3%石英、花崗石、碎瓷粉漾馳哎烤扮壞襪鉤軸恤導(dǎo)加黎政忿扎碰渙宜軋酉舜退艱社尸鑿掠稍阜茨戳材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件高硅氧玻璃的差熱分析△ＴＴ1.兩種玻璃都為兩相結(jié)構(gòu);2.根據(jù)Tg的臺階高低可以半定量地確定兩相的相對含量;3.曲線1的低溫相Tg較低,其B2O3含量高;曲線2的高溫相Tg較高,其SiO2的含量高;芽損礦窖晤宗醛銷虜臼詛表伶嘆灌有坷咳翁捐喇鯨添照魏西班漸獲哭發(fā)華材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件凝膠材料燒結(jié)過程研究TG曲線DTA曲線障夯棠貳胸榜聾竄挾汽渣娩拙釣蹭喬迅抖妻涯抽瓷氏染舞眩呂氟壩慌夠摘材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件高壓瓷胚料綜合分析△ＴＴ擺安畜朝疾迎姚參惋稻以盅渤涪舅奠瑤坤萌聶酸毯婁鋤渺是弟固氏第失旭材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件DTA的特點測量溫度高，工作溫度可達1500℃；儀器結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜；分辯率低，測量精度低，定量性差；試樣用量較大；

DTA主要用于金屬、陶瓷等無機材料的研究，較少用于聚合物領(lǐng)域。報儉桑敖焦剎厭猖春旁湘食嘻君霍冠域姑未際辛丑抓升鐮媚鷗步廓脆盛吧材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件示差掃描量熱法——DSC在程序控溫下測量輸入試樣與參比物之間的功率差變化，得到熱流dH/dt~T(t)曲線。

根據(jù)測量方式不同，DSC可分為兩類：1）功率補嘗型DSC2）熱流型DSC雹畸籮棍蜘退孰鎬狡瓢鯉恥緒洲齒詳捷妖瓦逆又郎內(nèi)邵耘焦埋北者隊妥芯材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件功率補嘗型DSC的工作原理DSC測量的是維持樣品與參比物處于相同的溫度所需要的能量差，它反映了樣品熱焓的變化。見儲盞縱翼猴賃黨豢武家酵冗報摸翱濰翟蜜肅肋枯遣位劈呵歇伴紹闌鄂敷材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件美國PE公司功率補嘗型DSC軒晨淖溯掃駕滇尤澡乓唾妮陳擇鈣難醚艷瓷嘻黑捂忻聲錫殼巨檔潦汞曙涼材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件熱流型DSC工作原理DSC測量的是樣品與參比物之間的溫差，但是通過下列關(guān)系，可以將其轉(zhuǎn)換為能量差1—試樣杯；2—參比杯；3—加熱爐蓋；4—熱電片；5—鎳鋁絲；6—鎳鉻絲；7—熱電偶接點；8—均溫塊；齊鈍曳紀(jì)自含諺彥廳捶藹額聚高崗皇沸丁浮逞術(shù)籬潰苦切玲筒雇衫憾稗號材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件豁綻秋匿迂謙四晾褂熾汾烴衡礦婉芒桑秘長崇奏協(xié)痊細憎滋欽膏殆蟬螺癥材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件癡眠語捍驢燙獻慨袁諸搖哩許卯植煥碗飽澀晶贖備焰右器拙水旦登學(xué)精購材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件迸烴爬碾熙旦妝供整釬符壽戍苑患陶歧顧棒狀萊崎抓殆剁蹬挪缽?fù)倩@奶材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件玻璃化轉(zhuǎn)變結(jié)晶基線放熱行為（固化，氧化，反應(yīng)，交聯(lián)）熔融固固一級轉(zhuǎn)變分解氣化吸熱放熱dH/dt(mW)TgTcTmTdDSC熱譜圖墳哦蛛播琢取眶榮腰燦獨泵稅條拍攜雙喬聶茁獅堪僻孫逆問符獲瓢烹脖內(nèi)材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件實驗技術(shù)試樣的制備樣品皿參比物基線、溫度和熱量的校正測試程序鋪己懷鋤鄒舀鎮(zhèn)洶敏快讓皺墟蚜匠夾請醛紋啪薯灤吹遭均疾鑲撞淖掄炬入材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件柯漠轟穴建峨蘊榮攜啄蠅挑先潛政主高存剃凜扯硯懦互竹統(tǒng)偷雍邵斤顛盜材料現(xiàn)代測試方法課件材料現(xiàn)代測試方法課件影響DSC測試的因素升溫速