利用DSC 214 Polyma準確測量比熱

簡介

材料的比熱（Cp）是指恒定壓力下單位質量的材料升高1K的溫度所需要的熱量[1]。DSC測試材料的比熱符合以下標準：ASTM 1269和ISO 11357-4。根據上述標準，需進行三次測試：空基線測試，校準測試和樣品測試。只有三次測試在相同的條件下進行，且DSC儀器具有很好的重復性時，才能獲得準確的比熱結果。

測試條件

使用DSC 214 Polyma進行三次測試（基線、校準和樣品），溫度范圍：-130℃-160℃，即143K-433K，升溫速率：10K/min。三次測試使用不同的Concavus坩堝，其中，校準測試以12.47mg的藍寶石圓片作為標樣材料；測試樣品為11.24mg的NIST 聚苯乙烯顆粒。

測試結果

圖1為樣品的比熱測試結果。為方便與NIST出版的文獻中的數據做對比，溫度坐標單位為開爾文，表 1為對比結果。

從對比結果中看出，DSC 214 Polyma測得的比熱結果與文獻值有非常好的吻合度（大誤差：1.61%），這得益于DSC基線的重復性，即使基線、藍寶石和樣品測試時使用不同的Concavus坩堝，依舊可以獲得準確的結果。

圖 1：DSC 214 Polyma 比熱測試曲線

表 1：聚苯乙烯比熱理論值與測試值對比

參考文獻：

[1], Norm ISO 11357-4:2005(E) Plastics-Differential scanning calorimetry (DSC) – Part 4: Determination of specific heat capacity

[2], W.P. Reed, NIST certificate, SRM 70, Polystyrene, Gaithersburg, MD 20899(1990)