虽然由于技术的进步,在设计TCA仪器时进行了周密的考虑,尽管减少了各种因素的影响,但是客观上这些因素还不同程度地存在着。为了数据的可靠性,有必要分述如下。
1.气体的浮力和对流
试样周围的气体因温度不断升高而发生膨胀,使比重变小,这样试样的TGA值表现为增重。可以计算气体在300℃时的浮力约为室温的一半,而900℃时只有1/4了。对流是因为试样处于高温环境,而与之气流相通的天平却处在室温状态必然产生对流的气动效应,使测定值出现起伏。这些影响因素可以通过仪器的结构设计途径来加以克服或减小。
2.挥发物的再凝聚
物质分解时的挥发物可能凝聚在与称重皿相连而又较冷的部位上,影响失重的测定结果。这可以在称重连杆较低的部位设置一系列固定隔板来附着挥发物。
3.试样与称量器皿的反应
一般试样称量皿用石英或铂金制造,但某些物质在高温下也会与之发生化学作用。例如,聚四氟乙烯在一定条件下与石英皿形成硅酸盐化合物,所以在实验时选择称量皿材质要注意试样是否可能与之反应。
4.升温速度的影响(www.xing528.com)
由于试样要从外面炉体和容器等传入热量,所以必然形成温差。升温速度太快有时会掩盖相邻的失重反应,甚至把本来应出现平台的曲线变成折线,同时TGA曲线有向高温推移的现象。但速度太慢又会降低实验效率。一般以5℃/min为宜,有时需要选择更慢的速度。
5.试样的用量和粒度
试样用量大,内外温度梯度大,挥发物不易逸出会影响曲线变化的清晰度。试样粒度细,反应提前,会影响曲线向低温移动。
6.环境气氛
试样的环境气氛对热失重曲线有明显的影响,图7―6为聚酰亚胺在静态空气和N2中的测定结果。
图7―6 聚酰亚胺在不同气氛中的TGA曲线
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