Приложение А
(справочное)
(справочное)
Типы арамидных волокон
615 × 122 пикс.   Открыть в новом окне |
Рисунок А.1 - Арамидные волокна (тип I)
627 × 116 пикс.   Открыть в новом окне |
Рисунок А.2 - Арамидные волокна (тип II)
Приложение Б
(обязательное)
(обязательное)
Перевод основных положений ISO 11357-3:2011 "Пластмассы. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК). Часть 3. Определение температуры и энтальпии плавления и кристаллизации"
Б.1 Сущность метода
Б.1.1 Общие положения
Разность между тепловым потоком испытуемого образца и потоком эталонного тигля измеряют как функцию температуры и/или времени при нагревании испытуемого образца и эталонного материала по управляемой температурной программе в установленной атмосфере.
Используют два типа приборов ДСК: ДСК по тепловому потоку и ДСК с компенсацией мощности.
Б.1.2 ДСК по тепловому потоку
Испытуемый образец и эталонный тигель или эталонный образец с помощью общего нагревателя подвергают воздействию одной и той же температурной программы. Разность температур между испытуемым образцом и эталонным тиглем или эталонным образцом возникает вследствие их разных теплоемкостей. Из этой разности температур определяют разницу тепловых потоков между испытуемым образцом и эталонным тиглем или эталонным образцом, которую регистрируют в зависимости от температуры эталонного тигля или эталонного образца или в зависимости от времени.
Схема прибора ДСК по тепловому потоку приведена на рисунке Б.1.
864 × 466 пикс.   Открыть в новом окне |
Рисунок Б.1 - Схема прибора ДСК по тепловому потоку
Б.1.3 ДСК с компенсацией мощности
В ДСК с компенсацией мощности используют индивидуальные нагреватели для испытуемого образца и эталонного тигля или эталонного образца. Разность мощности, требуемую для поддержания одинаковой температуры испытуемого образца и эталонного тигля или эталонного образца, регистрируют в зависимости от времени, причем испытуемый образец и эталонный тигель или эталонный образец подвергают воздействию одной и той же температурной программы.
Схема прибора ДСК с компенсацией мощности приведена на рисунке Б.2.
1047 × 518 пикс.   Открыть в новом окне |
Рисунок Б.2 - Схема прибора ДСК с компенсацией мощности
Для изопериболических приборов ДСК с компенсацией мощности температуру, окружающую измерительную ячейку (например, температуру теплоотводящего устройства), поддерживают постоянной.
Б.2 Аппаратура и материалы
Б.2.1 Прибор ДСК, основными свойствами которого являются:
a) симметричное устройство держателя тиглей для испытуемого образца, эталонного тигля или эталонного образца;
b) обеспечение постоянных скоростей нагрева и охлаждения, пригодных для предполагаемых измерений;
c) поддержание постоянной температуры испытания с погрешностью не более 0,3 К в течение не менее 60 мин;
d) возможность ступенчатого нагрева и охлаждения.
Примечание - Обычно это достигается сочетанием линейного нагрева или охлаждения с режимом поддержания постоянной температуры;
e) поддержание постоянной скорости продувки газом, контролируемой с точностью 10% (например, в интервале от 10 до 100 мл/мин).
Примечание - Фактическая скорость газа зависит от конструкции используемого прибора;
f) температурный интервал измерений, соответствующий требованиям эксперимента;
g) диапазон теплового потока не менее 100 мВт;
h) записывающее устройство, автоматически регистрирующее в виде кривой изменение теплового потока в зависимости от температуры и времени;
i) измерение температуры с разрешением не менее 0,1 К и точностью не менее 0,5 К;
j) измерение времени с разрешением не менее 0,5 с и точностью не менее 1 с;
k) измерение теплового потока с разрешением не менее 0,5 мкВт и точностью не менее 2 мкВт.
Б.2.2 Тигли для испытуемых образцов и эталонного образца. Тигли должны быть одного и того же типа и размера, изготовлены из одного и того же материала и иметь близкие значения массы. В процессе измерений тигли должны быть физически и химически инертны к испытуемому образцу, эталонным материалам и газу для продувки.
Примечание - Зная удельную теплоемкость материала тиглей, в случае необходимости можно арифметически корректировать небольшие различия в массе тиглей.
Предпочтительно использовать тигли из материала с высокой теплопроводностью, например из алюминия. Чтобы избежать изменения давления во время измерений и обеспечить газообмен с окружающей средой, предпочтительно использовать вентилируемые тигли. Однако для специальных целей могут потребоваться тигли с крышками (герметично закрытые тигли), которые должны выдерживать избыточное давление, которое может возникнуть в процессе измерения.
При использовании таких тиглей высокого давления или стеклянных тиглей следует учитывать их относительно высокую массу и низкую теплоемкость. Может потребоваться повторная калибровка прибора.
Примечание - При использовании тиглей высокого давления или герметично закрытых тиглей измерения не всегда проводят при постоянном давлении. Следовательно, может не выполняться требование о постоянном давлении при измерении энтальпии или удельной теплоемкости.
Б.2.3 Весы лабораторные с ценой деления 0,01 мг.
Б.2.4 Эталонные материалы (см. таблицу Б.1), охватывающие интересующий температурный интервал.
Таблица Б.1 -Температура, теплота и тип перехода различных материалов, рекомендуемых для калибровки
Материал | Температура перехода, °С | Теплота перехода, | Тип перехода | Примечание |
Циклопентан | -155,77 | 69,60 | Твердое - твердое | Измерения проводят только в герметично закрытых тиглях. Вводят в виде жидкости и повторно взвешивают для определения массы |
Циклопентан | -135,09 | 4,91 | Твердое - твердое | |
Циклопентан | -93,43 | 8,63 | Твердое - жидкое | |
Вода | 0,00 | - | Твердое - жидкое | Не пригодна для калибровки по теплоте |
Галий | 29,76 | 79,88 | Твердое - жидкое | Расплав реагирует с алюминием. Следует учитывать сильное переохлаждение |
Индий | 156,60 | 28,62 | Твердое - жидкое | - |
Олово | 231,93 | 60,40 | Твердое - жидкое | Расплав реагирует с алюминием |
Висмут | (271,40) | 53,84 | Твердое - жидкое | Расплав реагирует с алюминием. Не подходит для калибровки по температуре |
Свинец | 327,46 | - | Твердое - жидкое | Не подходит для калибровки по теплоте |
Цинк | 419,53 | - | Твердое - жидкое | Не подходит для калибровки по теплоте |
Сульфат лития | 578,28 | 228,10 | Твердое - твердое | Безводная соль гигроскопична: берут навеску . Дегидратация начинается при 110°С с оживленным движением частиц в тигле. Высокая упругость паров воды (не использовать в герметично закрытых тиглях). Повторно взвешивают после измерения для определения массы |
Алюминий | 660,32 | 398,10 | Твердое - жидкое | Расплав реагирует с платиной |
Б.2.5 Газ для продувки - предпочтительно сухой инертный газ или азот чистотой не менее 99,99%, используемый для того, чтобы не допустить окислительной или гидролитической деструкции образца в процессе испытания.
Для исследования химических реакций, включая окисление, может потребоваться специальный реакционноспособный газ.