同步熱分析儀(STA)通過同步測(cè)量熱重(TG)與差示掃描量熱(DSC)信號(hào),實(shí)現(xiàn)材料熱性能的多維度分析。為確保數(shù)據(jù)可靠性,需定期進(jìn)行關(guān)鍵維護(hù)與校準(zhǔn),重點(diǎn)圍繞溫度精度與靈敏度優(yōu)化展開。
關(guān)鍵維護(hù)實(shí)踐
傳感器清潔與老化檢查
熱電偶維護(hù):實(shí)驗(yàn)后用無塵布擦拭熱電偶表面,避免樣品殘留物(如氧化物、聚合物)覆蓋導(dǎo)致信號(hào)衰減。每季度用標(biāo)準(zhǔn)熔點(diǎn)樣品(如銦、鋅)測(cè)試熱電偶響應(yīng),若熔點(diǎn)偏差超過±0.5℃,需更換熱電偶。
天平校準(zhǔn):每月用標(biāo)準(zhǔn)砝碼(如100mg、500mg)校準(zhǔn)TG天平,確保稱量精度≤±0.1%。若環(huán)境濕度>70%,需增加校準(zhǔn)頻率至每周一次,防止水分吸附影響稱量。
爐體與氣氛系統(tǒng)維護(hù)
爐體清潔:每半年清理爐膛內(nèi)積灰,使用吸塵器配合軟毛刷,避免刮傷加熱元件。對(duì)于高溫爐(>1000℃),需檢查熱電偶保護(hù)套管是否開裂,防止氧化鋁粉末脫落污染樣品。
氣體管路檢漏:每月用肥皂水檢查進(jìn)氣口、出氣口及密封圈,確保無泄漏。若使用惰性氣體(如氮?dú)猓?,需監(jiān)測(cè)流量穩(wěn)定性,波動(dòng)超過±5%時(shí)需更換質(zhì)量流量計(jì)。
溫度與靈敏度校準(zhǔn)實(shí)踐
溫度校準(zhǔn)
多點(diǎn)標(biāo)定法:選用3-5種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(如銦、鋅、鋁),覆蓋儀器量程(如室溫至1500℃)。以銦為例,其熔點(diǎn)為156.6℃,若實(shí)測(cè)值偏差>±0.3℃,需調(diào)整儀器溫度補(bǔ)償系數(shù)。
升溫速率驗(yàn)證:在10℃/min、20℃/min等常用速率下測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),確保溫度滯后時(shí)間<5秒,否則需優(yōu)化加熱模塊PID參數(shù)。
靈敏度校準(zhǔn)
DSC信號(hào)基線校正:空載運(yùn)行時(shí)采集基線數(shù)據(jù),若存在線性漂移(>±5μV/min),需通過軟件扣除背景信號(hào);非線性漂移則需檢查熱電偶連接是否松動(dòng)。
熱流信號(hào)標(biāo)定:使用已知熱焓的標(biāo)準(zhǔn)樣品(如藍(lán)寶石),在相同實(shí)驗(yàn)條件下(如氮?dú)夥諊?0℃/min)測(cè)試其熔融峰面積,若實(shí)測(cè)值與理論值偏差>±2%,需調(diào)整儀器增益系數(shù)。
總結(jié)
通過定期維護(hù)傳感器、爐體與氣體系統(tǒng),并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行溫度與靈敏度校準(zhǔn),可顯著提升STA數(shù)據(jù)的重復(fù)性與準(zhǔn)確性。建議建立校準(zhǔn)檔案,記錄每次校準(zhǔn)的參數(shù)與結(jié)果,為儀器長期穩(wěn)定性追蹤提供依據(jù)。對(duì)于高精度需求場(chǎng)景(如醫(yī)藥研發(fā)),可縮短校準(zhǔn)周期至每月一次,并引入第三方計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行溯源驗(yàn)證。