R&D자료

[개요]

시료와 비활성 기준 물질을 동일한 온도 프로그램에 따라 동시에 가열/냉각하면서, 두 물질 간의 열 흐름 차이를 측정하는 것

이 열 흐름 차이는 시료가 흡수하거나 방출하는 열량과 관련이 있으며, 이를 통해 물질의 상전이, 열적 안정성, 반응열 등 다양한 열적 특성을 분석

[측정원리]

- 두 개의 홀더: DSC 장치에는 시료를 담는 시료 홀더와 비활성 기준 물질을 담는 기준 홀더가 있음.

- 동일한 온도 변화:기준 물질과 시료를 일정한 속도로 함께 가열하거나 냉각.

- 열 흐름 차이 측정: 시료에서 열적 변화(흡열 또는 발열)가 일어나면, 시료와 기준 물질 사이에는 열 흐름의 차이가 발생.

- 열량 측정: 장치는 이 열 흐름 차이를 정밀하게 측정하며, 이는 시료가 특정 온도에서 흡수하거나 방출한 열의 양에 비례함.

- 데이터 분석: 측정된 열 흐름은 온도에 대한 함수로 나타나며, 이를 DSC 곡선이라고 합니다. 이 곡선을 분석하여 특성을 파악할 수 있음:

상전이 온도: 녹는점, 결정화 온도 등

유리 전이 온도: 무정형 고체가 유연한 상태로 변하는 온도

반응열 및 반응 속도: 물질의 화학 반응이 일어날 때 방출되거나 흡수되는 열량

열적 안정성: 물질이 온도 변화에 얼마나 안정하게 견디는지를 측정

-열 특성 분석

녹는점 : 샘플이 고체에서 액체 상태로 전이하는 온도로 흡열 피크로 나타남

유리전이온도(Tg) : 폴리머와 같은 비정질 물질이 딱딱한 유리상태에서 부드럽고 고무 같은

상태로 전이 되는 온도

결정화 온도Tc) : 물질이 경정화 되는 온도로 종종 발열 피크로 표시 됨

열용량 : 기준선의 기울기로부터 결정할 수 있는, 주어진 양만클 샘플의 온도를 높이는데 필

요한 열량

전이 엔탈피 : 상변화나 화학반을 중에 흡ㅂ수 되거나 방출되는 열의 양으로, 해당 피크

아래의 면적으로 표시

비열 : 질량 단위당 물질의 온도를 높이는데 필요한 열량

[응용분야]

- 재료 과학 및 공학, 제약산업, 곱누자 과학 및 공학, 식량 및 농업, 에너지 저장 및 변환, 플라스틱, 고무 및 코팅

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