差示扫描量热仪（DSC）作为高分子材料领域常见的化验设备之一，在整个的量热仪家族中占据着举足轻重的地位，所有与物质相变有关的热力学指标，包括但不限于“高分子聚合物的四种状态五个温度”（点击蓝字阅读文章），例如：玻璃化温度、熔点、结晶度、结晶速率等等，均能使用DSC分析。广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、医药、食品、生物有机体、无机材料、金属材料与复合材料等各类领域。一直以来，工作人员都在熟练的利用这些一起进行分析，但是，同样也存在不少人对这种量热仪究竟是怎样工作的还不是很明白，本文特整理一些资料说明下差示扫描量热仪（DSC）的工作原理。

DSC的原理为使样品处于一定的温度程序（或升温、或降温、或恒温）控制下，观察样品端和参比端的热流功率差随温度或时间的变化过程，以此获取样品在温度程序过程中的吸热、放热、比热变化等相关热效应信息，计算热效应的吸放热量（热焓）与特征温度（起始点，峰值，终止点...）。

热流型差示扫描量热仪的基本原理示意如下：

如上图所示，样品坩埚装有样品，与参比坩埚（通常为空坩埚）一起置于传感器盘上，两者之间保持热对称，在一个均匀的炉体内按照一定的温度程序（线性升温、降温、恒温及其组合）进行测试，并使用一对温度传感器（参比端，样品端）连续测量两者之间的温差信号。由于炉体向样品/参比的加热过程满足傅立叶热传导方程，两端的加热热流差与温差信号成比例关系，因此通过热流校正，可将原始的温差信号转换为热流差信号，并对时间/温度连续作图，得到DSC 图谱。

由于两个坩埚的热对称关系，在样品未发生热效应的情况下，参比端与样品端的信号差接近于零，在图谱上得到的是一条近似的水平线，称为“基线”。当然任何实际的仪器都不可能达到完美的热对称，再加上样品端与参比端的热容差异，实测基线通常不完全水平，而存在一定的起伏，这一起伏通常称为“基线漂移”。

而当样品发生热效应时，在样品端与参比端之间则产生了一定的温差/热流信号差。将该信号差对时间/温度连续作图，可以获得类似如下的图谱：

按照DIN 标准与热力学规定，图中所示向上（正值）为样品的吸热峰，较为典型的吸热效应有熔融、分解、解吸附等；向下（负值）为放热峰，较为典型的放热效应有结晶、氧化、固化等。比热变化则体现为基线高度的变化，即曲线上的台阶状拐折，较为典型的比热变化效应有玻璃化转变、铁磁性转变等。

图谱可在温度与时间两种坐标下进行转换。对于吸／放热峰，较常用的可以分析其起始点、峰值、终止点与峰面积。这其中：

起始点：峰之前的基线作切线与峰左侧的拐点处作切线的相交点，往往用来表征一个热效应（物理变化或化学反应）开始发生的温度（时间）。峰值：吸／放热效应最大的温度（时间）点。终止点：峰之后的基线作切线与峰右侧的拐点处作切线的相交点，与起始点相呼应，往往用来表征一个热效应（物理变化或化学反应）结束的温度（时间）。面积：对吸／放热峰取积分所得的面积，单位J/g，用来表征单位重量的样品在一个物理／化学过程中所吸收／放出的热量。

另外，在软件中还可对吸／放热峰的高度、宽度、面积积分曲线等特征参数进行标示。对于比热变化过程，则可分析其起始点、中点、结束点以及拐点、比热变化值等参数。

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