DSC法测定PS玻璃化温度的再研究

对Fevotte提出的由DSC曲线构建玻璃化温度谱图的方法进行了改进,将橡胶态含量为0.5时的温度定义为聚合物的Tghr.采用改进Fevotte方法重新研究了PS的玻璃-橡胶态转变,PS的Tghr值比半比热外推法结果Tghc高约4K,当考察热处理时间和降温速率对聚合物玻璃-橡胶态转变的影响规律时,改进方法得到的结果与理论分析更为一致.聚合物的Tghr受热历史影响,随热处理条件改变,通过对不同降温速率冷却后样品滞后焓数据的拟合,推测PS样品的Tghr在377.5～390.9K范围内变化.     

氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂的固化及其动力学

利用傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)和差示扫描量热法(DSC)研究了氰酸酯树脂改性热固性丁苯树脂的固化反应特性及其动力学.以温度-升温速率外推法计算得到固化反应起始温度(Ti0)、峰顶温度(Tp0)和终止温度(Tf0)分别为414.2、444.5、460.6 K,对改性树脂的固化过程进行优化.采用Freeman-Ca...     

PMMI/PVDF共混体系相分离的时温依赖性

用小角激光光散射(SALLS)研究了聚(N-甲基甲基丙烯酰亚胺)/聚偏氟乙烯(PMMI/PVDF)共混体系的相分离行为.通过升温法获得了PMMI/PVDF体系的浊点温度,发现体系的浊点温度强烈依赖于升温速率,呈明显的非线性关系,即升温速率大于1 K.min-1时,升温速率是影响I(t)的唯一因素;升温速率较小时,高分子链松弛速率的差别得以体现,则该情况下升温速率与松弛速率共同影响浊点温度.该体系具有典型的最低临界共溶温度(LCST)特征.恒温法相分离结果表明,在实验温度范围内该体系相分离行为对温度的依赖性遵循时温叠加(time-temperature superposition,TTS)原理.     

铁矿和氧化铁皮的热力学特性

采用热重分析-差示扫描量热法(TGA-DSC)同步热分析技术对铁矿和氧化铁皮的热力学特性进行了研究。利用STAR~e软件方法分别比较了铁矿和氧化铁皮在氧气气氛和氮气气氛中不同升温速率条件下的TGA和DSC曲线。结果表明:在氧气气氛中,20K·min~(-1)的升温速率下得到较为理想的铁矿和氧化铁皮特征曲线。还重点分析了铁矿和氧化铁皮的TGA及DSC曲线的差异,为两者的鉴别提供了一种新的方法。     

Sr3SiO5降温过程分解及对制备Sr3SiO5∶Eu2+的影响

采用高温固相反应法制备Sr3SiO5∶Eu2+时,往往有Sr2SiO4∶Eu2+共存,从而影响Sr3SiO5∶Eu2+的发光性能。本文采用DSC/TG、淬冷法结合XRD,研究了Sr3SiO5∶Eu2+在降温过程中的分解反应。结果表明,Sr3SiO5是在1 250℃以上稳定存在的化合物,在降温过程中Sr3SiO5在1 250℃分解为Sr2SiO4和SrO。采用快速降温的方法可以抑制Sr3SiO5的分解。当降温速率小于10℃.min-1时,Sr3SiO5全部分解为Sr2SiO4和SrO;当降温速率为15℃.min-1时,样品主要物相为Sr3SiO5,但有少部分Sr3SiO5发生分解,当降温速率增大到20℃.min-1时,Sr3SiO5分解的量更少,即随着降温速率增大,Sr3SiO5分解的量减小,从而获得几近纯相的Sr3SiO5∶Eu2+荧光粉。     

巡游磁体Sr1-xCaxRuO3系列的磁性

固相反应法制备了Sr1-xCaxRuO3系列. PPMS测量了样品的零场冷却和加场冷却磁化强度和交流磁化率. 居里-外斯定律确定了样品的顺磁居里温度TP. 结果表明, 随x的增加, TP减小. 当x≤0.6时TP大于零; 当x>0.6时TP小于零. 利用交流磁化率随温度变化的关系确定样品的铁磁居里温度TC, 随x的增加TC减小. 当x=0.8时TC降至4 K; 而当x=1.0时, 即使温度降到1.7 K, 也未出现磁有序.     

钙钛矿锰氧化物La_(0.875)Eu_(0.025)Sr_(0.1)MnO_3的磁性和磁卡效应研究

多晶样品La_(0.875)Eu_(0.025)Sr_(0.1)MnO_3用传统固相反应法制备得到。X射线衍射仪(XRD)表明样品为纯相。通过测量磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)研究了该多晶样品的磁性及磁卡效应。研究发现:样品在低温部分表现出团簇自旋玻璃的特征,在15～125 K温度范围内表现为铁磁特征;在125～350 K温度范围内表现出预成型团簇相的特征;在350 K以上表现出纯顺磁特征。在居里温度T_C≈119 K附近,系统发生了二级相变而且出现较大的磁熵变值,样品在7 T外加磁场下的最大磁熵变绝对值为2.83J·K~(-1)·kg~(-1),磁制冷效率为427.53 J·kg~(-1)。因此,该样品具有在高温区实现磁制冷的潜能。     

非等温结晶对PLLA的热行为和形貌的影响

将聚L-乳酸(PLLA)熔化非等温熔融结晶, 采用DSC、POM、SEM等技术研究了降温速率对PLLA的热行为和形貌的影响. PLLA在低降温速率(2 ℃·min-1)下的结晶在118 ℃伴随有结晶机制的转变. 玻璃化温度和结晶度随着降温速率的降低而增大. 随着降温速率的降低, 球晶尺寸增大, 当降温速率为10 ℃·min-1 时, PLLA 为无定型材料. 采用模压成型的方法并控制降温速率制备了具有球晶结构的条状PLLA 生物材料, 与高降温速率下制备的PLLA相比,低降温速率下获得的具有球晶结构的PLLA材料的断面更光滑和致密, 但脆性增强.     

钕铁硼磁钢居里温度的测定

居里温度是影响钕铁硼磁钢应用的重要因素和反映磁性材料温度稳定性的基本参数。对于居里温度的测量,多数方法局限在小尺寸的样品测量,但在工程应用中,往往关注的是磁钢的整体特性,而小尺寸样品的测量不能很好反映磁钢的整体特性。通过钕铁硼磁钢的热膨胀实验发现:热膨胀系数α的最小值所对应的温度点不会因磁钢的取向改变而改变,此温度点就是钕铁硼磁钢的居里温度。由于不受几何尺寸与取向的限制,此方法能更好地反映钕铁硼磁钢整体的居里温度。同时还对比了M-T曲线测试法、差热(DSC)或热重(TG)分析测试法、 ARROTT图测试法,研究进一步证实了热膨胀测试居里温度具有很高的准确性;通过材料测试与分析进一步证明了所测居里温度的合理性。     

ErFe_(11)Ti化合物在流动氮气氛中的差热-热重分析

通过X射线衍射(XRD)、差热-热重(DTA-TG)联用仪以及磁测量等手段研究了ErFe11Ti化合物在流动氮气氛从室温(~300 K)到1473 K升温过程中成分、结构及居里温度等变化行为。结果表明,温度为600 K左右时,ErFe11Ti化合物吸氮反应最剧烈,吸氮以后化合物的居里温度TC有明显提高。当温度较高时,ErFe11Ti可能部分分解为Er-N,α-Fe(Ti)。α-Fe和Ti分别在860和1300 K左右发生吸氮反应,生成FeNy和Ti2N2。在整个升温过程中,DTA曲线未因样品升温至某成分的居里点发生而出现明显放热峰,这可能是因为样品的相变潜热较小所引起的。     

基于位形熵模型的山梨醇玻璃焓松弛的量热分析

利用DSC技术考察了无定形山梨醇体系的焓松弛行为, 在10 K•min^－1的升温速率下测定了经历不同降温速率(0.5～20 K•min^－1)的山梨醇在玻璃化转变(T_g)前后的比热容[c_p(T)]. 利用基于位形熵演变的焓松弛现象学模型(GR模型)模拟了实验数据. 不论是否假设松弛过程存在一个亚稳极限态, 模型参数均能很好地重现经历不同热历史体系的升温c_p(T)曲线. 在物理意义明确的模型参数组中, 除了非指数参数随降温速率的增加而增加外, 其余均不随热历史的变化而变化. 拟合较低降温速率下c_p(T)曲线获得的GR模型参数的预测力明显好于在较大降温速率下获得的结果. 由于松弛时间对拟合过程中选择的“固定参数”的取值很敏感, 因此模型能否预测体系的比热容不能看成确定松弛时间的唯一依据. 在利用GR模型分析无定形山梨醇体系的脆度时, 如果选择极限假想温度作为T_g, 会导致计算结果明显小于文献值.     

Sr3SiO5降温过程分解及对制备Sr3SiO5:Eu2+的影响

采用高温固相反应法制备Sr3SiO5:Eu2+时,往往有Sr2SiO4:Eu2+共存,从而影响Sr3SiO5:Eu2+的发光性能.本文采用DSC/TG、淬冷法结合XRD,研究了Sr3SiO5:Eu2+在降温过程中的分解反应.结果表明,Sr3SiO5是在1 250℃以上稳定存在的化合物,在降温过程中Sr3SiO5在1 250℃分解为Sr2SiO4和SrO.采用快速降温的方法可以抑制Sr3SiO5的分解.当降温速率小于10℃·min-1时,Sr3SiO5全部分解为Sr2SiO4和SrO;当降温速率为15℃·min-1时,样品主要物相为Sr3SiO5,但有少部分Sr3SiO5发生分解,当降温速率增大到20℃·min-1时,Sr3SiO5分解的量更少,即随着降温速率增大,Sr3SiO5分解的量减小,从而获得几近纯相的Sr3SiO:Eu2+荧光粉.     

差示扫描量热仪测定比热容方法的改进

对用常规热流型DSC仪测量物质比热容时的两个误差来源,即实际的升温速率偏离了程序设定的升温速率以及试样铝盘与参比铝盘两者质量的差异造成的影响进行数学分析,导出了计算比热容的改正方程.此方程的第一项HFT为实验热流值与实际升温速率的比值,第二项为测试过程中由于样品盘与参比盘的质量不同所引起的修正项,从而提高了测量结果的精确度.用此方法测量水、苯甲酸和氯化钾的比热容均得到较好的结果.     

硝酸舍他康唑的热分解机理及动力学

采用热重法(TG)、差示扫描量热法(DSC)测定了硝酸舍他康唑(STCZ)在氮气氛和空气氛中的热分解过程,结果表明STCZ的热分解过程是一个三阶段过程。运用量子化学GAMESS软件计算了STCZ分子的键级,测定了STCZ及其在热分解过程中不同阶段残留物的红外光谱,推断了STCZ的热分解机理,起始步骤是硝酸的分解。根据不同升温速率下的热重曲线计算得到STCZ第一阶段热分解反应的动力学参数,在氮气中,表观活化能Ea=222.2 kJ.mol-1,指前因子A=4.467×1024min-1,在空气中,表观活化能Ea=177.2 kJ.mol-1,指前因子A=1.738×1019min-1。推算了不同使用温度下STCZ的预期寿命。     

聚乳酸/矿物填料复合材料的示差扫描量热研究

通过熔融共混法制备了一系列聚乳酸(PLA)/矿物填料复合材料.采用示差扫描量热(DSC)研究了含有碳酸钙(CaCO3)、蒙脱土(MMT)和凹凸棒土(AT)的聚乳酸复合材料在不同热历程中的结晶和熔融行为.研究发现,MMT和AT对PLA的慢速降温结晶无明显影响,而碳酸钙在慢速降温过程中能够有效促进PLA结晶;在2.5 K/min的降温速率下,结晶热焓随碳酸钙含量增加而增加;填料种类和含量会对复合材料升温过程的冷结晶和熔融产生较大影响,低含量矿物填料主要对PLA的冷结晶起成核作用,其中MMT成核效果最好.较高含量下不同填料会对PLA晶体形态产生影响,从而得到多样的DSC曲线变化.     

聚甲醛结晶过程的流变学方法探索

使用流变学方法小振幅振荡剪切跟踪了聚甲醛降温结晶和升温熔融的动力学过程,结果表明流变学方法也是测定结晶、熔融温度的有效手段.转变温度可由动态储能模量的起始偏折点进行标识;而对于恒温结晶过程,流变学方法可由动态储能模量对时间的演进得到结晶过程中的相对结晶度,进而使用Avrami方程拟合获取结晶动力学参数,还可将结晶过程视为物理凝胶化过程而使用凝胶化时间标示结晶过程的快慢.     

基于电化学特性优化芦苇基活性炭制备工艺

生物质活性炭在制备过程中受焙烧工艺影响,本文以芦苇作为活性炭原料,通过电化学特性对其碳化和活化工艺进行了探讨,结果表明:芦苇基活性炭采取两步法制备时,其碳化温度600℃,升温速率20℃·min-1,碳化料与KOH、K2CO3的最佳质量比为2:1. 5:3时,芦苇基活性炭的比电容达到169 F·g-1。     

聚氨酯改性不饱和聚酯/色浆复合体系的固化特性

系统研究了聚氨酯改性不饱和聚酯/色浆复合体系的黏度与固化特性,发现随着色浆含量的增加,复合体系的黏度呈递增趋势,但明显低于理论加和值;而复合体系的凝胶时间、表观起始固化温度与表观峰值固化温度随着色浆含量的增加而增加,但表观终止固化温度与固化热焓却降低;随着升温速率的增大,复合体系的特征固化温度均向高温方向移动,但固化热焓基本不变.将升温速率外推至零,可计算出体系的起始固化温度、峰值固化温度以及终止固化温度,从而确定体系的固化工艺.同时基于不同升温速率下的表观峰值固化温度,通过Kissinger方程可计算得到聚氨酯改性不饱和聚酯/色浆复合体系的固化反应表观活化能以及固化反应动力学指前因子.在最佳固化工艺条件下,聚氨酯改性不饱和聚酯树脂/色浆复合涂层的黏附力均在一级以上.     

(Nd1-xYx)3Fe27.31Ti1.69化合物的结构与磁性研究

制备了(Nd1-xYx)3Fe27.31Ti1.69(0≤x≤0.6)系列化合物,通过X射线衍射和磁性测量等手段研究了它们的结构和磁性.这些化合物均为Nd3(Fe,Ti)29型结构,A2/m空间群.化合物晶胞体积随Y含量增加而单调减少,居里温度Tc随Y含量增加略有降低,说明化合物的居里温度主要由Fe-Fe之间的交换相互作用所决定.温度为5K时,饱和磁化强度Ms随Y含量的增加而单调降低,与一个简单的稀释模型预期结果一致.所得化合物在低温下均发生自旋重取向,自旋重取向温度Tsr随Y含量增加而单调降低,从x=0时的232K减小到x=0.6时的121K.基于磁晶各向异性的研究结果确定了所得化合物的自旋相图.     

邻苯二甲酸氢铵NH4(C8H5O4)(s)的低温热容和热化学研究

选择分析纯邻苯二甲酸和浓氨水为反应物,合成了邻苯二甲酸氢铵.利用元素分析、FTIR和X-射线粉末衍射技术表征了它的组成和结构.用精密自动绝热热量计测定了它在78～400 K温区的摩尔热容,将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合,得到摩尔热容(Cp,m)随折合温度(X)变化的多项式方程,利用此方程计算出该温区内每隔5 K的舒平热容值和相对于298.15K的各种热力学函数值.另外,依据Hess定律,通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定所设计反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓,得到该反应的反应焓为△rHθm=(1.787±0.514)kJ·mol-1.最后,利用此反应焓和反应中其他物质的热力学数据计算出邻苯二甲酸氢铵的标准摩尔生成焓为:△fHθm[NH4(C8H5O4),s]=-(912.953±0.628)kJ·mol-1.