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热分析与流变仪使用技术训练班



DSC 使用技术训练班(二)
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从摸象与面相谈起
--谈热分析与流变技术在材料分析所扮演的角色

《涅盘经》记载,在古印度有位国王,一次突发奇想的对身旁的大臣说:「你去牵一只大象
来,给瞎子们『瞧瞧』。寡人想他们所说的『瞧』,一定要靠手去摸了。」不久,象牵来了,
这批失去视觉的盲人,果然以手去替代眼睛,慢慢地在象身上摸索探究。然后,国王便把
这些瞎子集合到跟前,问:

「你们刚才所看到的象,究竟是像什么样子呀!」

于是,这一群盲人里面,其中有一个摸到象牙的,就说象的形状跟一支又粗又大的萝卜一
样;另一个摸到象耳的,就说象的形状,和扬米去糠的簸箕一样;第三个摸到象脚的,就
干脆说象的形状,类似舂米用的石臼;再下去一个摸到象的背脊的,就说象的形状是一张
平坦的床;第五个摸到象的肚皮的,就说象的形状似瓦瓮;第六个摸到象的尾巴的,就说
象的形状,跟一条绳索一样……。总之,说来说去,彼此各执一词,谁也不肯承认谁错。
而实际上他们所接触到的,仅仅是象的一部份而已!

《世说新语》记载,有一天曹操要见匈奴的使者,因为曹操的样子短小精干长得不好看, 于
是请大将军崔季珪穿上他的衣服,戴上他的帽子,坐在曹操的宝座上来代替他召见匈奴的
使者,曹操自己则打扮成一位士兵,站在崔季珪的旁边。

见完了匈奴使者之后,曹操派了一名间谍去问匈奴使者,今天见曹操的样子如
何?匈奴使者答曰:「曹操看起来不错,但是站在曹操旁边拿刀的人,此人才是真英雄也。」
曹操知道自己的样子被匈奴使者看穿了,于是就派人把匈奴使者暗杀了。

历史上的曹操被称为「枭雄」,这个故事说明这位匈奴使者善于看面相,不然怎能看出真
英雄的样子呢?面相就是一个人所具有的独特气质,而成为形或色表现于面上形之于外,
给人的一种感受。人生的历练,曾经的喜怒哀乐都会写在脸上,所谓「相由心生」,由面
相也可以一窥这个人内心世界的奥秘。

看完了以上两则小故事,请回到本篇的主题--谈热分析与流变技术在材料分析所扮演的角
色--想想看,每当我们面对未知的样品时,除了外观颜色与味道触感以外,还能够知道这
样品的其它的什么吗?这时候我们虽然生得有眼,但是与瞽者何异?利用已经细分为不同
模块性能的数种仪器去侦测样品并获得各种特性的响应,集合后就宛如将数个盲人摸象的
结果综合起来,牙齿脊背耳朵尾巴脚凑在一块,渐渐拼出较清晰的面貌了。然后,发挥善
于”面相”的功力,便可以钻研出这样品丰富内涵了!
各款热分析与流变仪的性能及差异如下表,供读者一览:
仪器 DSC TGA TMA DMA Rheometer
别示差扫描热重量热机械动态机械流变仪
热卡计分析仪分析仪分析仪

量测基比热重量变化比容刚性,模量黏度
本物理焓变化尺寸变化黏弹变化黏弹变化
量
基本 Cp, Tg, Res id ur e CTE Modulus Visco s ity
应用 Tm , Tc, Solvent or Tg Tg Yield Stress
∆H,reaction Moisture% Delamination Morphology Morphology
∆H,crystal- Thermal- Multilayer- Creep Creep
lizatio Stability Analysis Relaxation Relaxation
position Relaxation Viscoe las tic Viscoe las tic
∆H,melting Kine