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- 技术原理 -
11Jun.2019

热分析与热传导之比热量测试技术分析


什么是比热容,比热容是材料的热性质,又称为比热,是表示物体吸热或是散热的能力,指的是单位质量的样品将温度升高1℃所吸收的能量。本篇介绍DSC差示扫描量热法 与 Hot Disk瞬态平面热源法,比热容的测试原理及其实际测量的方式。

使用DSC测量比热容 随着温度增加时, 由于DSC吸热讯号的偏移大小与质量和比热容成正比,因此通过与标准样品(如蓝宝石或水),可以找到未知样品的比热容,透过以下公式:

 
Cps:样品的比热容
h:样品和空白的DSC值差异
ms:样品的质量
Cpr:标准品的比热容
H:标准品和空白的DSC值差异
mr:标准品的质量
透过软体的转换可以得知各个温度下代侧物的比热

使用Hot Disk测量比热容 在Hot Disk测试比热方法中,量测的步骤会先量测空的样品槽,样品槽由具有高导热率的材料制成,其中sensor是被固定在该样品槽上。在加热期间,通过传感器的电阻增加来连续记录温度。

接着放入样品,比较二者的差异,随着样品温度升高,透过持续输出的加热功率和样品体积和质量,可以获得固体样品的比热.且在测试时会放置在绝热的环境中测试避免外界温度造成干扰。
 
  
比较DSC & HotDisk量测数据 同时使用DSC & HotDisk量测一电池样品得到的结果如下: Hot Disk 三次测试测试值为分别为1.36、1.34、1.32

DSC比热测试值为1.18
 

DSC 及Hot Disk所测得的比热值约在1.2 - 1.3左右,虽然测试的方法不同但其测试数据都能有很好的再现性;而此次的测试非单纯的物质而是由电池成品透过磨碎的方式取样,以避免接触面及取样不均匀的误差。
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