物質熱穩定性的熱分析試驗方法
gb／t 1 3464—92
國家技術監督局1992—06—07批準 1992—12—01實施
1 主題內容與適用范圍
本標準規定了用差熱分析儀和（或）差示掃描量熱計評價物質熱穩定性的熱分析方法所用的試樣和參比物、試驗步驟和安全事項等一般要求。
本標準適用于在惰性或反應性氣氛中、在-50～1000℃的溫度范圍內有焓變的固體、液體和漿狀物質熱穩定性的評價。
2 術語
2．1 物質熱穩定性
在規定的環境下，物質受熱（氧化）分解而引起的放熱或著火的敏感程度。
2．2 焓變
物質在受熱情況下發生吸熱或放熱的任何變化。
2．3 焓變溫度
物質焓變過程中的溫度。
3 方法原理
本方法是用差熱分析儀或差示掃描量熱計測量物質的焓變溫度（包括起始溫度、外推起始溫度和峰溫）并以此來評價物質的熱穩定性。
4 儀器和材料
4．1 儀器
差熱分析儀（dta）或差示掃描量熱計（dsc）：程序升溫速率在2～30℃／min范圍內，控溫精度為土2℃，溫差或功率差的大小在記錄儀上能達到40％～95％的滿刻度偏離。
4．2 樣品容器
坩堝；鋁坩堝、銅坩堝、鉑坩堝、石墨坩堝等，應不與試樣和參比物起反應。
4．3 氣源
空氣、氮氣等，純度應達到工業用氣體純度。
4．4 冷卻裝置
冷卻裝置的冷卻溫度應能達到-50℃。
4．5 參比物
在試驗溫度范圍內不發生焓變。典型的參比物有煅燒的氧化鋁、玻璃珠、硅油或空容器等。在干燥器中儲存。
5 試樣
5．1 取樣
對于液體或漿狀試樣，混勻后取樣即可；對于固體試樣，粉碎后用圓錐四分法取樣。
5．2 試樣量
試樣量由被測試樣的數量、需要稀釋的程度、y軸量程、焓變大小以及升溫速率等因素來決定，一般為1～5mg，最大用量不超過50mg。如果試樣有突然釋放大量潛能的可能性，應適當減少試樣量。
6 試驗步驟
6．1 儀器溫度校準按附錄a進行，校準溫度精度應在土2℃范圍內。
6．2 將試祥和參比物分別放入各自的樣品容器中，并使之與樣品容器有良好的熱接觸（對于液體試樣，最好加入試樣重量20％的惰性材料，如氧化鋁等）。將裝有試樣和參比物的樣品容器一起放入儀器的加熱裝置內，并使之與熱傳感元件緊密接觸。
6．3 接通氣源，并將氣體流量控制在10～50ml／min的范圍內（如果在靜止狀態下進行測量，則不需要通氣）。
6．4 根據所用試樣的性質來確定試驗溫度范圍。
6．5 按4．1條的要求調整y軸量程。
6．6 啟動升溫控制器，控制升溫速率在10～30℃／min的范圍內，記錄溫差δt（或功率差dh／dt與溫度t的關系曲線，即dta曲線（或dsc曲線）（如圖1a、1b）。
6．7 如果以10～30℃／min的升溫速率進行測量而不能將峰分辨開時（如圖2a、2b），可以采用低于10℃／min的升溫速率。
圖1
圖2
7 結果
7．1 取三次焓變溫度測定結果的平均值作為試驗結果，三次測定結果之間的差值應在土5℃范圍內。
7．2 試驗報告見附錄b。
8 安全事項
用本標準規定的試驗方法進行測量時，若不了解被測物質的潛在危險性，在取樣和測量時一定要小心謹慎。如果需要用研磨的方法粉碎試樣，應將被測物質視為危險品，并按化學危險品安全操作規程進行操作。
附 錄 a
差示掃描量熱計和差熱分析儀的溫度校準方法
（補充件）
a1 儀器校準
用表a1所列物質（純度大于99.9％）的相轉變溫度進行儀器校準。
表a1 校準物質的相轉變溫度
| 校準物質 | 相轉變溫度 |
| ℃ | k |
| 汞 水 二苯醚 苯甲酸 銦 錫 鉍 鉛 鋅 銻 鋁 銀 | -38.86 0.00 26.87 122.37 156.63 231.97 271.44 327.50 419.58 630.74 660.37 961.93 | 234.29 273.15 300.02 395.52 429.78 505.12 544.59 600.65 692.73 903.89 933.52 1235.08 |
a2 試驗步驟
a2．1 兩點校準法
a2．1．1 在表a1中選取兩種校準物質。其中，一種物質的相轉變溫度比被測試樣的起始放熱溫度低，另一種物質的相轉變溫度比被測試樣的終止放熱溫度高，而且要盡可能接近這兩個溫度。
a2．1．2 測量各校準物質的表觀相轉變溫度。
a2．1．2．1 將重量為5～15mg的校準物質和參比物分別放入樣品容器中。
a2．1．2．2 把樣品容器放入儀器的加熱裝置內，用流量為10～50ml／min的氮氣或其他惰性氣體沖洗測量裝置，直到測量結束。
a2．1．2．3 按4．1條的要求，調整y軸量程。
a2．1．2．4 以10℃／min的升溫速率加熱校準物質和參比物，使校準物質通過相轉變溫度，直至基線重新確立。也可以用其他升溫速率，但必須與測量試樣時的條件相同。
a2．1．2．5 由得到的dta曲線或dsc曲線測量出表觀相轉變溫度（te、tp）（如圖a1、a2）。
圖a1 校準物質相轉變的dta曲線
圖a2 校準物質相轉變的dsc曲線
差示掃描量熱計或試樣與溫感元件分開的差熱分析儀用te作為表觀相轉變溫度；試樣與溫感元件緊密接觸的某些差熱分析儀，用tp作為表觀相轉變溫度。
a2．1．3 按a3．1計算實際相轉變溫度。
a2．2 一點校準法
a2．2．1 如果已按a2．1測出了表觀相轉變溫度，并按a3．2計算出斜率值（s），若s值與1.000的差值在土0.01的范圍內（試驗溫度與校正溫度相差100℃時），則用一點校準法。
a2．2．2 從表a1中選取一種校準物質，使其相轉變溫度盡量處在被測試樣的放熱峰內。
a2．2．3 按a2．1．2．1至a2．1．2．6的步驟測出校準物質的表觀相轉變溫度。
a2．2．4 按a3．1計算實際相轉變溫度。
a3 計算
a3．1 假設表觀相轉變溫度（to）與實際相轉變溫度（t）之間存在線性關系，那么它們之間存在下面的關系：
t=（to×s）+i （a1）
式中：s——斜率（標準值為1.000）；
i——截距。
這兩個參數均由a3．2計算得出。
a3．2 兩點校準法
a3．2．1 用表a1中的校準物質相轉變溫度和實際測量的表觀相轉變溫度，通過式（a2）和式（a3）計算s和i。
s=（ts1-ts2）/（to1-to2） （a2）
i=[（to1×ts2）-（ts1×to2）]/ （to1-to2） （a3）
式中：ts1——取自表a1中的1號校準物質的相轉變溫度；
ts2——取自表a1中的2號校準物質的相轉變溫度；
to1——a2步驟中測出的1號校準物質的表觀相轉變溫度；
to2——a2步驟中測出的2號校準物質的表觀相轉變溫度。
a3．2．2 s要計算到四位有效數字，／要精確到0.01℃。
a3．3 一點校準法
如果用兩點校準法測出的斜率值（s）與標準值1.000之差在土0.01的范圍內，那么就用一點校準法，只測出截距。
i=ts1-to1 （a4）
a3．4 利用測出的斜率值（s）和截距（i），通過式（a1）計算出被測試樣的實際焓變溫度。
附 錄 b
物質熱穩定性的熱分析試驗報告
（參考件）
b1 試驗委托單位名稱。
b2 試驗單位名稱和試驗負責人。
b3 送樣日期和試驗日期。
b4 試樣和參比物的名稱、組成、分子式、重量、狀態和純度等。
b5 儀器型號和樣品容器。
b6 氣氛的組成和壓力、靜態或動態、密封程度及動態情況，應注明氣體流量。
b7 程序升溫速率和試驗溫度范圍。
b8 y軸靈敏度和y軸量程。
b9 記錄dta曲線或dsc曲線的所有過程，注明起始溫度、外推起始溫度和峰溫。
b10 把測定的焓變溫度換算成實際的焓變溫度。
b11 用實際的焓變溫度來評價物質的熱穩定性。
附加說明：
本標準由中華人民共和國公安部提出，由全國消防標準化技術委員會歸口。
本標準由公安部天津消防科學研究所負責起草。
本標準主要負責人李子葆、張桂芳、姚萍。
