【国家标准(GB)】 物质热稳定性的热分析试验方法

ICS1322001
中华人民共和国国家标准
GB/T13464-2008
代替GB/T 13451--1992
物质热稳定性的热分析试验方法Thermal analysis test methods for thermal stability of materials2008-06-24发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总周中国国家标准化管理委员会國
2009-03-01实施
GB/T13464—2008
本标准技术内容参考采用ASTME537--2002用差示扫描放热法测量化学品热稳定性的标推试验方法》（英文版）。与ASTME5372002(英文版)相比,本标准增加广差热分析仪测试化学品热稳定性的方法。用差热分析仪和差示扫描热仪协同进行物质热稳定性参数的谢最，有所于更准确地判断物质热稳定性的反应机理。
本标准代替GB/T134641992《物质热稳定性的热分析试验方法》。本标准与GB/T13464—1992相比关要差异如下：
修改了标谁的适用范康（见第1章一增加了规范性引用文件(见第2章)；一修改了术语和定义一章的内容(1992版的第2章，本版的第3章)；—修政了仪器参数要求中的程序升温速率，由*2C/nin～30C/min\改为\2/min～20℃/min(1992版的 4. 1,本版的5. 1)
增加了\称重天平”仪器的量和精度要求(见5.7)；增如了试验结果的精度和偏差要求（见第！章）。本标准的附录A 为规范性附录，附录乃为资料性阶录。本标由中华人民共租国公安部提出。本标准由全国消防标准化技术委员会第-分技术委员会(SAC/TC113/SC1)归口。本标准起草单位：公安部天津消防研究所。本标准主要起草人：陈迎吞、邓衰字、卓萍、龚承先，本标准所代替标准的历次版本发布情说为：-- -GB/T 134641992.
1范围
物质热稳定性的热分析试验方法GB/T 13464-2008
本标推规定了用差热分析仪和/或差示扫播整热仪测量物质热稳定性的试验方法所用的仪器和材料、试样、试验步臻、试验结果、精确度、安全事项和局限性等，本标准适用于在--定压力下(包括带压)的情性或反应性气氛中、在一50 ～1500℃的温度范圈内有熔变的质体、液体和浆状物质热稳定性的评价。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。且是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或惨订版均不适用下本标准.然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T6425—1986热分折术语
3苯语和定义
GB/T6425—1986确立的以及下列术语和定义造用于本标准。3.1
物质热稳定性 hermal stabilily of malerial在一定的条件下，物质不发生焰变(仅适用于本标推，见3.2)。3.2
焙变 exotberm ur endotherm
物质发生吸热或放热的任何变化。3.3
反应reaction enthalpy
用差热分析(TTA)曲线或差示扫描虽热(IDSC)线上反应峰的峰面积值(函数对时间的积分)措征物质的单位质量反应热，单位为旁焦每旁克(mJ/mg)或焦每克(J/g)，3.4
起始温度initialtemperature
记录曲线开始偏离基线时对应的蕴温度，3.5
峰温 temperalore of the peakT,
放热峰或吸热峰峰顶对应的温度。3.6
外推起轮温度temperatrr of the extrapolaled mseiT.
峰前缘上斜率最太的一点作切线与外延基线的交点对应的温度。3.7
起放热温度
exotberinic initial temperatureTe
第一个出现的放热峰的起始温度，GB/T 13464—2008
外推起始放热温度
exotherimic tcmperature ot be extrapolaled onsetT
故热峰的外推起始温度(见3.6)。3.9
自燃温度anto-ignition temperatoreT.
对能够发生自燃的物质进行热分析试验，在DTA曲线或 DSC 曲线上观察到的第一个主放热峰的外推起始放热温度<仅适用于本标准，见3.8)。4愿理
本方祛采用差热分析仪惑差采扫描最热测盘物质的焙变温度包括起婚放热温度，外推起始政热褪度和蜂温)和反应焙的慎，以此来评价物质的热稳定性。5权器和材料
5.1仅器
差热分析仪或差态扫描热仪。
5.1. 1温度控制器
程序升温速率在2/min~.20℃/min范围内-控温精度为+2，盘样品温度和炉温的热电侧糖度为±0.5。
5. 1. 2 感应器
温差或功率差的大小在记录仪上能达到40%～95%的满刻度偏离5.2试样器
试样容器(措坂)应不与试样和参比物趋反应,包括错埚,铂坦璃、陶瓷蜗等。5.3气源
5.3. 1气体纯度
可采用空气摄气等作为气源，氮气碰达到99.9死以气体纯度：5. 3. 2 气体流量控制器
将气体流盘控制在 tC mk.min~~50 ml./min 的范围内并稳定在5%的误差以,内。5.4冷却装置
冷却装置的冷却温度应能达到一50 七。5.5参比物
参比物在试验温度范围内不发生焙变，并应储存在干燥器中待用。典型的参比物有焕烧的氧化铝、玻璃球,硅泌或空容器等。
5.6压力条件
如果试验需要在压力条件下进行，应具备：能够维持压缩气源试验压方在0.1MPa～1.27MPa。一压力调节转换器可测量并调节试验压力至规楚值,误差小于5%。5.7称重天乎
称重无平的量强不应少于100mg，精度为上10g6试样
6.1取样
对液体或浆状试样，混勾后取样，对固体试样，粉碎用困锥四分法取样。6.2试样量
GE/T13464—2008
试样量被测试样的数量，需要稀释的程度、Y轴量程，飚变人小以及升温速率等因紊决定+宜为1mR~5mg，最大用量不超过50mg。如果试样有突然释放大量潜能的可能性，应适当减少试样量。7试验步野
7.1仪器温度校准按附录A进行，校准温度精度应在土0.5七范围内。7.2宜根据操作手册的要求，对试验仪器进行温度校准，校准温度信号的精度至土0.5℃，校准热流信号的精度至±0.5%。
7.3测量试样的质量并记录。
7.4将试样和参比物分别放人各自的样品容器中，并使之与试样容器有良好的热接触（对于液体试样，最好加人试样重量20%的情性材料，如氧化铝等）。将装有试样和参比物的样品容器一起故入仪器的加热装置内，并使之与热传感元件紧密接触。7.5接通气源，并将气休流量控制在10mL/min~～50ml./min的范围内：如果在静止状态下进行测量,则不需耍适。
7.6根据所用试样的性质和仪器的正常工作温度区间和压力范通亲确定试验温度范围和试验压力范围。
7.7启动升温控制器控刷升温速率在2C/min～20℃/min的范围内，记录温差AT(或功率差dH/dT)与温度T的关系曲线，即DTA曲线(或DSC曲线)(如图1、图2)。放热
培肿程势
最斑下
）典型的 TTA热两线
分解蓝势
a）熔融吸热后紧跟分解热的DTA曲线放热
b)典型的 US效热曲线
培配吸热
分解故热
b）熔助孜热后紧跟分解放热的DSC曲3
GB/T 13464—2008
8试验结果
8.1敢三次定结果的乎均值作为试验结果，三次测得结果之间的差值应在精确度范围内不在精确度范围的结果术应采纳。
8.2试验报告要求参见附录B
9精确度和偏差
9.1不同实验室使用不同的生产厂家的不同型号的仪器，多次谢试结果的重复度用标谁差表示其精确度。
9.2重友度有95%的罩信区间.超出范围的结果不应采纳：9.3起始温度的重复标准偏差应不大于3. 4℃。9.4外推起始温度的重复标准偏差应不大于0.52℃。9.5反应熔的重复标准偏差应不大于4,7%。10安全事项
用木标准规定的试验方法进行量时，为防范被阅物质的潜在抢险性，连取样和阅量时应小心谨慎。如果要用研磨的方法粉碎试样，应将被测物质视为危险品，并按化学危险品安全操作规程进行操作。
11 试验结果的局限性
11. 1概述
采用本标准规定的方祛离试得到的有效数据，应看作是与物质热稳定性相关的一个测试结果，不是物质的绝对热稳定性质。
11.2反应焙
在使用密封容器的试验中，该容器应具有50urm--100μm的小孔，以确保容器内部压力与外部试环境压力之间的平衡；然而，这样易导致密封容帮内试样的热揽失，由此碗确楚的试样的反应始值是无效的.
11.3自燃温度
妞果士放热峰不能明显与其他放热峰区分，或者在一般样品质量的试验中感应器的刻度偏离小于30%，或者放热反应峰的形状不够清晰那么自燃摄度不能确定。A.1仪器校准
附录A
（规范性附录）
差示扫描量热仪和差热分析仪的温度校准方法用表A.1所列物质（纯度大于99.9%）的相转变温度进行仪器校准。表A.1E
校准物质的相转变温度
校准物质
二苯醚
苯甲酸
A.2试验步骤
A,2.1两点校准法
相转变温度
GB/T 13464—2008
A.2.1.1在表A.1中选取两种校准物质.其，种物质的相转变温度比被溯试样的起始放热温度低，另一种物质的相转变温度比被试样的终止放热温度高，而且要尽可能接近这两个温度。A.2.1.2氮盘各校推物质的表观相转变温度。4. 2. 1. 2. 1将重量为 5 mg~15 mg 的校难物质和参比物分别放人样品容器中。A.2.1.2.2把样品容器放人仪器的加热装置内，用流量为10ml./min～50mL/tmin的氮气或其他情性气体冲洗避量装置，直到测最结束。A.2.1.2.3以10℃/min的升温速率加热校准物质和参比物，使校准物质通过相转变温度，古至基线再新确立。也可以用其他升温速率,但必须与测盘试样时的条件相同。A. 2. 1. 2. 4 由得到的 DTA 曲线或 DSC 曲线测量出表观相转变温度(T.,T,)(如图 A. 1 和图 A, 2)。差示扫摘量热计或试样与温感元件分开的差热分析仪用T。作为表观相转变温度：试样与温感元件紧密接触的某些热分折仪，用T，作为表观相转变温度。GB/T13464—2008
图A,1
校准赖质相转变的 DTA 曲线
图 A.2校准物质相转变的 DSC曲线A, 2. 1.3接 A,3. 1 计算实际相转变温度。A2.2一点校准法
A, 2. 2. 1 如果已接 A. 2. 1 测出了表现相转变温度,并按 A, 3. 2 计算出斜率值(S) ,若 S 值与 1. 000 的差值在士0. 01 的范围内(试验温度与校正温度相差 100 ℃时?,则用一点校准法。A,2.2.2从表A.1 中选取--种校准物质,使其相转变温度尽量处在被谢试样的放热峰内。A2.2.3按 A.2. 1.2.1~A. 2. 1.2. 6 的步骤测出校准物质的表观相转变温度。A,2.2.4按A.3.1计算实际相转变竭度。A.3计算
A.3. 1 计算关系式
假设表观相转变温度(T,)与实际相转变温度(T)之间存在线性关系，挪么它们之间存在下面的关系：
T=(TuX5)+
式中：bZxz.net
-斜率（标准值为1.000)
这两个参数均由A,3.2计算得出。6
.(A.1)
A3.2两点校准法
GB/T13464—2D08
阳表A.1中的校准物质相转变温度和实际测置的表观相转变温度，过式（A.2)和式（A.3)计算S 和.
S=(T—Tα)/(Ta-T)
I = [(Tol × Ts) .- (Ta × Ts)J/(Tal T)式中：
取白表 A. 1 中的 1 号校准物质的相转变温度:取自表A.1中的2孕校准物质的相转变温度;A.2步骤中衡出的1号校准物质的表观相转变温度；A.2步骤中到出的2号校准物质的表观相转变温度。S 要计算到四位有效数字,I 要精确到 0. 01 。A.3.3—点校准法
..( A.2 )
果用两点校准法测出的斜率值(S)与标准值 1. 000 之差在士0. 01 的范围内,挪么就所一点校准法，只出截距。
I= Ts- T
利用测出的斜率值(S>和截距(I),通过式(A.1)计算出被测试样的实际恰变温度。...( A.4 )
CE/T 13464—2008
黔录B
(资料性谢录）
热分析试验报告内客
物质热稳定性的热分析试验报告应包括下述内容：）
试验委托单位名称。
试验单位名称和试验负责人。
送样日期和试验日期。
试样和参比物的名称、组成、分子式、重量、状态和纯度等。d)
仪器型号和样品容器。
气氛的组成和压力、静或动态.密封程度及动态情况，应注明气体流量。程序升温速率和试验温度范围。Y轴灵敏度科Y轴量程。
记录DTA曲线或DSC曲线的所有过程，注明起始温度、外推起始温度、峰温和反应熔的值。把圜定的势变退度和反应焙换算成实际的焙变温度和反应焙。用实际的焙变温度和反应焙的值来评价物质的热稳定性。
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