ISO 11357-1:2009

NORME ISO
INTERNATIONALE 11357-1
Deuxième édition
2009-10-15
Plastiques — Analyse calorimétrique
différentielle (DSC) —
Partie 1:
Principes généraux
Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) —
Part 1: General principles
Numéro de référence
©
ISO 2009
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

©  ISO 2009
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2009 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.2
3 Termes et définitions .2
4 Principe.8
4.1 Généralités .8
4.2 DSC à flux thermique .8
4.3 DSC à compensation de puissance.8
5 Appareillage et matériaux.9
6 Éprouvettes.10
7 Conditions d'essai et conditionnement des éprouvettes.11
7.1 Conditions d'essai.11
7.2 Conditionnement des éprouvettes .11
8 Étalonnage .11
8.1 Généralités .11
8.2 Matériaux d'étalonnage.12
8.3 Étalonnage en température .12
8.4 Étalonnage en chaleur .14
8.5 Étalonnage en flux thermique .15
9 Mode opératoire.17
9.1 Mise en service de l'appareillage.17
9.2 Chargement de l'éprouvette dans le creuset.18
9.3 Mise en place des creusets dans l'appareil.19
9.4 Réalisation des mesurages .19
9.5 Vérification après mesurages .21
10 Rapport d'essai.21
[11]
Annexe A (normative) Étalonnage en température de haute précision, étendu .23
Annexe B (normative) Étalonnage en chaleur de haute précision, étendu .25
Annexe C (informative) Matériaux étalons recommandés.27
Annexe D (informative) Interaction entre les matériaux d'étalons et les différents matériaux des
creusets.30
Annexe E (informative) Recommandations générales.32
Bibliographie.34

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 11357-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 5, Propriétés
physicochimiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11357-1:1997), dont elle constitue une
révision technique. Les principaux changements sont les suivants:
⎯ ajout d'une indication de la représentation graphique préférée des diagrammes DSC conformément aux
exigences thermodynamiques;
⎯ inclusion d'un mode opératoire supplémentaire plus précis pour l'étalonnage en température fournissant
une exactitude de ± 0,3 K pour une plage de température étendue;
⎯ inclusion d'un mode opératoire supplémentaire plus précis pour l'étalonnage en enthalpie fournissant une
exactitude de ± 0,5 %;
⎯ ajout d'un mode opératoire pour l'étalonnage en flux thermique;
⎯ des informations sont fournies sur les interactions entre les substances d'étalonnage et les matériaux des
creusets.
L'ISO 11357 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Analyse
calorimétrique différentielle (DSC):
⎯ Partie 1: Principes généraux
⎯ Partie 2: Détermination de la température de transition vitreuse
⎯ Partie 3: Détermination de la température et de l'enthalpie de fusion et de cristallisation
⎯ Partie 4: Détermination de la capacité thermique massique
⎯ Partie 5: Détermination des températures et temps caractéristiques de la courbe de réaction, de
l'enthalpie de réaction et du degré de transformation
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés

⎯ Partie 6: Détermination du temps d'induction à l'oxydation (OIT isotherme) et de la température
d'induction à l'oxydation (OIT dynamique)
⎯ Partie 7: Détermination de la cinétique de cristallisation
Introduction
L'ISO 11357 décrit des méthodes d'essai thermoanalytiques DSC pouvant être utilisées à des fins
d'assurance qualité, pour des contrôles de routine de matières premières et de produits finis ou pour la
détermination de données comparables nécessaires pour des fiches techniques ou des bases de données.
Les modes opératoires mentionnés dans l'ISO 11357 s'appliquent dans la mesure où des normes relatives à
des produits ou des normes décrivant des atmosphères spéciales pour le conditionnement d'éprouvettes
n'exigent pas d'autres stipulations.

vi © ISO 2009 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 11357-1:2009(F)

Plastiques — Analyse calorimétrique différentielle (DSC) —
Partie 1:
Principes généraux
AVERTISSEMENT — L'utilisation de la présente partie de l'ISO 11357 peut impliquer l'utilisation de
matériaux et d'appareils dangereux et l'exécution d'opérations dangereuses. La présente partie de
l'ISO 11357 n'a pas pour but d'aborder la totalité des problèmes de sécurité liés à son application. Il
incombe à l'utilisateur d'établir des pratiques d'hygiène et de sécurité appropriées et de déterminer
l'applicabilité des restrictions réglementaires avant son utilisation.
1 Domaine d'application
L'ISO 11357 spécifie plusieurs méthodes d'analyse calorimétrique différentielle (DSC) pour l'analyse
thermique des polymères et des mélanges de polymères tels que
⎯ thermoplastiques (polymères, composants pour moulage et produits pour moulage avec ou sans
charge(s), fibres ou additifs de renforcement),
⎯ thermodurcissables (matériaux non durcis ou durcis avec ou sans charge(s), fibres ou additifs de
renforcement),
⎯ élastomères (avec ou sans charge(s), fibres ou additifs de renforcement).
L'ISO 11357 s'applique pour l'observation et la quantification de différents phénomènes ou propriétés des
matériaux susmentionnés tels que
⎯ les transitions physiques (transition vitreuse, transitions de phases telles que la fusion et la cristallisation,
les transitions polymorphes, etc.),
⎯ les réactions chimiques (polymérisation, réticulation et durcissement des élastomères et des
thermodurcissables, etc.),
⎯ la stabilité à l'oxydation,
⎯ la capacité thermique.
La présente partie de l'ISO 11357 établit les aspects généraux de l'analyse calorimétrique différentielle tels
que le principe et l'appareillage, l'échantillonnage, l'étalonnage et les aspects généraux du mode opératoire et
du rapport d'essai communs à toutes les parties suivantes.
Les détails relatifs à la réalisation des méthodes spécifiques sont donnés dans les autres parties de
l'ISO 11357 (voir l'Avant-propos).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 291, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai
ISO 472, Plastiques — Vocabulaire
ISO 80000-5, Grandeurs et unités — Partie 5: Thermodynamique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 472 et l'ISO 80000-5 ainsi
que les suivants s'appliquent.
3.1
analyse calorimétrique différentielle
DSC
technique selon laquelle la différence entre les flux thermiques qui pénètrent dans le creuset de l'échantillon
contenant l'éprouvette et dans le creuset de référence est déduite en fonction de la température et/ou du
temps, l'éprouvette et la référence étant soumises au même programme contrôlé de températures dans une
atmosphère spécifiée en utilisant un système de mesurage symétrique
NOTE 1 Il est d'usage d'enregistrer, pour chaque mesurage, une courbe de la température ou du temps (sur l'axe des
abscisses) en fonction de la différence des flux thermiques (sur l'axe des ordonnées). La direction correspondant aux pics
exothermiques et/ou endothermiques est indiquée sur la courbe DSC.
NOTE 2 Conformément aux principes de la thermodynamique, l'énergie absorbée par un système est considérée
comme étant positive tandis que l'énergie dégagée est négative. Cette approche implique que la direction endothermique
est dirigée vers le haut sur l'axe des ordonnées et que la direction exothermique est dirigée vers le bas (voir les Figures 1
et 2). Cela présente également l'avantage que la direction des effets thermiques et les valeurs de flux thermique et de
capacité thermique massique sont cohérentes.
3.2
matériau d'étalonnage
matériau dont une ou plusieurs propriétés thermiques ont des valeurs suffisamment homogènes et bien
connues pour pouvoir être utilisé pour l'étalonnage de l'appareil de DSC ou pour l'évaluation d'une méthode
de mesurage
3.3
référence
creuset utilisé sur le côté de référence du porte-éprouvette symétrique
NOTE 1 Normalement le creuset de référence est vide.
NOTE 2 Dans des cas spéciaux tels que le mesurage de polymères fortement chargés ou renforcés ou d'éprouvettes
ayant une capacité thermique comparable à celle des creusets, un matériau approprié peut être utilisé à l'intérieur du
creuset de référence. Il convient que ce matériau de référence soit inerte sur les plages de température et de temps
considérées. Il convient également que sa capacité thermique soit similaire à celle de l'éprouvette. Dans le cas de produits
chargés ou renforcés, la charge ou le renforcement seul(e) peut par exemple être utilisé(e).
2 © ISO 2009 – Tous droits réservés

3.4
flux thermique
quantité de chaleur transmise par unité de temps (dQ/dt) exprimée en watts (W) ou en milliwatts (mW)
NOTE La quantité totale de chaleur transmise, Q, correspond à l'intégrale du flux thermique dans le temps:
dQ
Qt= d (1)
∫
dt
3.5
variation de chaleur
∆Q
quantité de chaleur absorbée (endothermique: ∆Q positif) ou dégagée (exothermique: ∆Q négatif) dans une
plage de temps, t, ou de température, T, spécifiée par une éprouvette soumise à une variation chimique ou
physique et/ou à une variation de température
t
dQ
∆=Qtd (2)
∫
dt
t
ou
T
60 dQ
∆=QTd (3)
∫
β dt
T
où
∆Q est exprimée en joules (J) ou comme une quantité massique ∆q, exprimée en joules par unité de
−1 −1
matière en grammes (J⋅g ) ou joules par quantité de matière en moles (J⋅mol );
dT
β est la vitesse de refroidissement ou de montée en température constante exprimée en kelvins
dt
−1
par minute (K⋅min )
NOTE Si les mesurages sont réalisés à pression constante, ∆Q correspond à la variation d'enthalpie ∆H.
3.6
capacité thermique massique à pression constante
c
p
quantité de chaleur nécessaire pour augmenter de 1 K la température d'une unité de masse de matériau à
une pression constante:
⎛⎞
1dQ
c =⋅ (4)
⎜⎟
p
mTd
⎝⎠
p
ou
160⎛⎞dQ
c =⋅ ⋅ (5)
p ⎜⎟
mtβ d
⎝⎠
p
où
dQ est la quantité de chaleur, exprimée en joules (J), nécessaire pour augmenter la température d'une
quantité de matière de masse m, exprimée en grammes (g), par dT kelvins à pression constante;
−1
β est la vitesse thermique constante, exprimée en kelvins par minute (K⋅min );
−1 −1
c est exprimée en joules par gramme par kelvin (J⋅g ⋅K )
p
−1 −1
NOTE 1 c peut également être exprimée en joules par mole par kelvin [J⋅mol ⋅K ] lorsque la quantité de matériau m
p
est exprimée en moles.
NOTE 2 Dans le cas des polymères, il faut veiller à ce que la capacité thermique massique mesurée ne comprenne
pas également une variation de la chaleur qui serait due à une réaction chimique ou à une transition physique.
3.7
ligne de base
partie de la courbe enregistrée sans aucune réaction ni transition
NOTE 1 Il peut s'agir d'une ligne de base isotherme lorsque la température est maintenue constante ou d'une ligne de
base dynamique lorsque la température est évolue conformément à un programme contrôlé de températures.
NOTE 2 Les lignes de base décrites de 3.7.1 à 3.7.3 se réfèrent à la plage quasi-stationnaire uniquement, c'est-à-dire
lorsque l'appareil fonctionne dans des conditions stables après le début et avant la fin du cycle DSC (voir la Figure 1).

Légende
dQ/dt flux thermique 3 lignes de base de l'éprouvette
T température 4 ligne de base virtuelle
t temps 5 ligne de base de l'appareil
1 dQ/dt par rapport à t (ou T) 6 plage quasi-stationnaire
2 T par rapport à t 7 ligne de base initiale isotherme
8 ligne de base finale isotherme
a
Direction endothermique.
Figure 1 — Dessin schématique des lignes de base
4 © ISO 2009 – Tous droits réservés

3.7.1
ligne de base de l'appareil
courbe obtenue en utilisant uniquement des creusets vides, de masse et de matériau identiques, dans les
positions de l'échantillon et de la référence de la cellule de DSC
NOTE La ligne de base de l'appareil est nécessaire pour les mesurages de la capacité thermique.
3.7.2
ligne de base de l'éprouvette
courbe DSC obtenue en dehors de toute(s) zone(s) de réaction ou de transition alors que l'appareil est chargé
d'éprouvettes et d'une référence
NOTE 1 Dans cette partie de la courbe enregistrée, la différence entre les flux thermiques de l’éprouvette et de la
référence dépend exclusivement de la capacité thermique de l'éprouvette et de la ligne de base de l'appareil.
NOTE 2 La ligne de base de l'éprouvette reflète la dépendance relativement faible de la capacité thermique de
l'éprouvette vis-à-vis de la température et est donc approximativement constante, c'est-à-dire que la ligne de base est
approximativement plate.
NOTE 3 Pour les déterminations de la capacité thermique, les lignes de base isothermes initiale et finale sont exigées
en plus de la courbe DSC dynamique ainsi que la ligne de base de l'instrument (voir la Figure 1).
3.7.3
ligne de base virtuelle
ligne imaginaire tracée à travers la zone de réaction et/ou de transition, en supposant que la chaleur due à la
réaction et/ou transition est nulle
NOTE 1 Elle est tracée en interpolant ou en extrapolant la ligne de base de l’éprouvette au moyen d'une ligne droite en
supposant que la variation de la capacité thermique avec la température est linéaire. Il est pratique de représenter la ligne
de base virtuelle sur la courbe DSC (voir les Figures 1 et 2).
NOTE 2 La ligne de base virtuelle tracée du début du pic T à la fin du pic T (pic de ligne de base) permet de
i f
déterminer la surface du pic à partir de laquelle la chaleur de transition peut être obtenue. En l'absence de variation
significative de la capacité thermique pendant la transition ou la réaction, la ligne de base peut être tracée simplement en
reliant le début du pic à la fin du pic de façon linéaire. En cas de variations significatives de la capacité thermique, des
lignes de base sigmoïdales peuvent être utilisées.
NOTE 3 Les lignes de base virtuelles extrapolées et interpolées peuvent dévier l'une de l'autre (voir la Figure 2).
3.8
palier
variation abrupte positive ou négative du niveau d'une courbe DSC maintenue dans une plage de température
limitée
NOTE Un palier dans la courbe DSC est provoqué par exemple par des transitions vitreuses (voir la Figure 2).
3.8.1
hauteur de palier
différence entre la hauteur des lignes de bases extrapolées après et avant le palier mesurée au temps ou à la
température qui correspond au point sur la courbe DSC auquel la distance aux deux lignes de base est égale
3.9
pic
partie de la courbe DSC qui s'écarte de la ligne de base pour atteindre un maximum ou un minimum, puis qui
la rejoint
NOTE Un pic dans la courbe DSC peut indiquer une réaction chimique ou une transition du premier ordre. L'écart
initial du pic par rapport à la ligne de base virtuelle correspond au début de la réaction ou de la transition.
3.9.1
pic endothermique
pic pour lequel le flux thermique fourni dans le creuset de l'éprouvette est supérieur à celui du compartiment
de la référence
NOTE Cela correspond à une transition qui absorbe la chaleur.
3.9.2
pic exothermique
pic pour lequel le flux thermique fourni dans le creuset de l'éprouvette est inférieur à celui du compartiment de
la référence
NOTE Cela correspond à une transition qui dégage de la chaleur.
3.9.3
surface du pic
surface délimitée par le pic et la ligne de base interpolée virtuelle
3.9.4
hauteur du pic
distance la plus importante dans la direction des ordonnées entre la ligne de base interpolée virtuelle et la
courbe DSC pendant un pic
NOTE La hauteur du pic, qui est exprimée en watts (W) ou en watts par gramme (W/g), n'est pas nécessairement
proportionnelle à la masse de l'éprouvette.
3.9.5
largeur du pic
distance entre les températures ou les temps initial(es) et final(es) d'un pic
3.10
températures conventionnelles, T, ou temps conventionnels, t
Ils sont définis à la Figure 2 qui montre une courbe DSC typique.
NOTE 1 Pour tous les types d'appareils de DSC, il faut distinguer deux types différents de températures:
⎯ la température à la position de la référence
⎯ la température à la position de l'échantillon.
De préférence, la température à la position de la référence doit être utilisée pour afficher des thermogrammes. Si la
température de la position de l'échantillon est utilisée, alors cela doit être consigné dans le rapport d’essai.
NOTE 2 Les températures conventionnelles sont exprimées en degrés Celsius (°C) les températures relatives et les
différences de température en Kelvin (K) et le temps conventionnel en secondes (s) ou minutes (min) (voir la Figure 2).
NOTE 3 La courbe DSC peut également être tracée en utilisant le temps, t, en abscisses au lieu de la température, T.
6 © ISO 2009 – Tous droits réservés

Légende
dQ/dt flux thermique 1 ligne de base extrapolée
T température (ou t, temps) 2 ligne de base interpolée
Températures conventionnelles:
Le premier indice, ou couple d'indices, représente le point particulier du palier ou du pic:
⎯ température initiale T premier écart détectable de la courbe DSC par rapport à la ligne
i
de base initiale extrapolée;
⎯ température initiale interpolée ou extrapolée T (dans le cas d’un pic) intersection de la ligne de base virtuelle
ei
interpolée et de la tangente au niveau du point d'inflexion du
début de pic ou (dans le cas d’un palier) de la ligne de base
initiale extrapolée et de la tangente au niveau du point d'inflexion
du palier;
⎯ température médiane T demi-hauteur d'un palier;
1/2
⎯ température pic T différence la plus importante entre la courbe et la ligne de base
p
virtuelle au cours d’un pic;
⎯ température finale interpolée ou extrapolée T (dans le cas d’un pic) intersection de la ligne de base interpolée
ef
virtuelle et de la tangente au niveau du point d'inflexion de la fin
de pic ou (dans le cas d’un palier) de la ligne de base finale
extrapolée et de la tangente au niveau du point d'inflexion du
palier;
⎯ température finale T dernier écart détectable de la courbe DSC par rapport à la ligne
f
de base finale extrapolée.
Le second indice indique le type de transition:
g transition vitreuse;
c cristallisation;
m fusion.
a
Direction endothermique.
Figure 2 — Courbe de DSC type (schématique)
4 Principe
4.1 Généralités
La différence entre les flux thermiques fournis à une éprouvette et une référence est mesurée en fonction de
la température et/ou du temps, lorsque l'éprouvette et la référence sont soumises au même programme
contrôlé de températures, dans une atmosphère spécifiée.
Deux types de DSC sont disponibles: à flux thermique ou à compensation de puissance.
4.2 DSC à flux thermique
Les positions de l'échantillon et de la référence sont soumises au même programme contrôlé de températures
par un seul appareil de chauffage. Compte tenu de la différence de capacité thermique entre le creuset
contenant l'éprouvette et la référence, il se produit une différence de température (∆T) entre les positions de
l'échantillon et de la référence. La différence entre les flux thermiques dans les positions de l'échantillon et de
la référence est déduite à partir de cette différence de température, et elle est normalement enregistrée en
fonction de la température de la référence (T ) ou du temps.
réf
Un dessin schématique d'un DSC à flux thermique est montré à la Figure 3.

Légende
1 position de l'échantillon 4 résistance de chauffage unique
2 position de la référence 5 circuit de mesurage de T , T et ∆T
échantillon réf
3 thermocouples 6 four environnant
T température de la position de l'échantillon (T )
1 échantillon
T température de la position de la référence (T )
2 réf
∆T différence de températures entre les positions de l'éprouvette et de la référence
Figure 3 — Dessin schématique des principes de base d'un DSC à flux thermique
4.3 DSC à compensation de puissance
Dans un DSC à compensation de puissance, des résistances de chauffage individuelles sont utilisées pour
les positions de l'échantillon et de la référence. La différence de puissance électrique nécessaire pour
maintenir les positions de l'échantillon et de la référence à la même température est enregistrée en fonction
de la température ou du temps, lorsque chaque position est soumise au même programme contrôlé de
températures.
8 © ISO 2009 – Tous droits réservés

Pour les calorimètres isopériboliques à compensation de puissance la température environnante (c'est-à-dire
la température du puits thermique) doit être maintenue constante.
Un dessin schématique d'un DSC à compensation de puissance est montré à la Figure 4.

Légende
1 position de l'échantillon T température de la position de l'échantillon (T )
1 échantillon
2 position de la référence T température de la position de la référence (T )
2 réf
3 thermomètres
4 appareils de chauffage individuels
5 circuit de mesurage de T et de T
échantillon réf
6 circuit à compensation de flux thermique
7 puits thermique environnant
Figure 4 — Dessin schématique des principes de base d'un DSC à compensation de puissance
5 Appareillage et matériaux
5.1 Calorimètre différentiel à balayage (DSC), avec les caractéristiques suivantes:
a) porte-éprouvette symétrique avec des supports pour les creusets contenant l'éprouvette et la référence;
b) capacité à générer des vitesses linéaires de montée en température et de refroidissement adaptées aux
mesurages prévus;
c) capacité à maintenir une température d'essai constante (à ± 0,3 K ou moins pendant au moins 60 min);
d) capacité de chauffage ou de refroidissement par palier;
NOTE Normalement ceci est obtenu par une combinaison appropriée de montée en température ou de
refroidissement linéaire et de régimes de température constants.
e) capacité de maintenir un débit de gaz de purge constant pouvant être contrôlé à ± 10 % sur une plage de
−1 −1
débit (par exemple 10 ml⋅min à 100 ml⋅min );
NOTE Le débit gazeux réel peut dépendre de la conception de l'appareil utilisé.
f) plage de température conforme aux exigences expérimentales;
g) plage de flux thermique de ± 100 mW ou plus;
h) dispositif d'enregistrement capable d'enregistrer automatiquement la courbe du flux thermique mesuré
par rapport à la température et au temps;
i) mesurage des signaux de température avec une résolution de ± 0,1 K et une exactitude de ± 0,5 K ou
plus;
j) mesurage du temps avec une résolution de ± 0,5 s et une exactitude de ± 1 s ou plus;
k) mesurage du flux thermique avec une résolution de ± 0,5 µW et une exactitude de ± 2 µW ou plus.
5.2 Creusets, destinés à contenir l'éprouvette et la référence. Ils doivent être du même type, être fabriqués
à partir du même matériau et avoir une masse similaire. Les creusets doivent être physiquement et
chimiquement inertes vis-à-vis des éprouvettes, des matériaux étalons et de l'atmosphère du gaz de purge
dans les conditions de mesurage (voir les Annexes C et D).
NOTE 1 Si nécessaire, les petits écarts des creusets peuvent être corrigés de manière arithmétique en tenant compte
de la capacité thermique massique du matériau du creuset.
Les creusets doivent de préférence être fabriqués à partir d'un matériau ayant une conductivité thermique
élevée, tel que l'aluminium. Des creusets ventilés doivent être utilisés de préférence pour éviter les variations
de pression durant le mesurage et permettre les échanges gazeux avec l'atmosphère environnante.
Cependant, des creusets fermés dotés de couvercles ou des creusets fermés hermétiquement peuvent être
nécessaires pour certaines applications de façon à résister à la surpression qui se produit lors du mesurage.
Lorsque des creusets spéciaux haute pression ou en verre sont utilisés, leur masse relativement importante et
leur mauvaise conductivité thermique doivent être prises en compte. Un réétalonnage de l'appareil peut être
nécessaire.
NOTE 2 Lorsque des creusets haute pression ou fermés hermétiquement sont utilisés, les mesurages ne sont pas
nécessairement effectués à pression constante. L'exigence de pression constante pour le mesurage des enthalpies ou c
p
peut donc ne pas être respectée.
5.3 Balance, capable de déterminer la masse de l'éprouvette avec une résolution de ± 0,01 mg et une
exactitude de ± 0,1 mg ou meilleure.
5.4 Matériaux étalons, couvrant la plage de température concernée et choisis de préférence à partir de la
liste des matériaux étalons recommandés (voir l'Annexe C).
5.5 Gaz de purge, de préférence un gaz sec et inerte (par exemple, de l'azote ayant une pureté de
99,99 % ou plus), utilisé pour éviter toute dégradation oxydative ou hydrolytique durant les essais.
Pour l'étude des réactions chimiques, y compris l'oxydation, des gaz de réaction spéciaux peuvent être
nécessaires.
Si un générateur de gaz est utilisé pour fournir du gaz pour la purge et le contrôle environnemental durant les
essais, au lieu d'utiliser une bouteille de purge de gaz sous pression, il est recommandé d'installer des
systèmes de séchage et de filtration appropriés.
6 Éprouvettes
Les éprouvettes doivent se présenter à l'état liquide ou solide. À l'état solide, les éprouvettes peuvent prendre
n'importe quelle forme correspondant au creuset (par exemple poudre, granulés, grains, fibres) ou être
découpées dans un échantillon plus gros à une taille appropriée. Elles doivent être représentatives des
échantillons à examiner et doivent être préparées et manipulées avec précaution. On doit veiller à éviter toute
contamination de l'éprouvette. Si l'éprouvette est découpée dans un échantillon, on doit veiller à éviter tout
échauffement, toute orientation ou tout autre phénomène susceptible d'en modifier les propriétés. Les
opérations (par exemple de rectification) susceptibles de provoquer un échauffement ou une réorientation, et
qui pourraient, de ce fait, modifier les antécédents thermiques des éprouvettes, doivent être évitées. La
méthode d'échantillonnage et le mode de préparation des éprouvettes doivent être mentionnés dans le
rapport d'essai.
10 © ISO 2009 – Tous droits réservés

Le fond du creuset ne doit pas être déformé lors de la fermeture. Il faut assurer un bon contact thermique
entre l'éprouvette et le creuset ainsi qu'entre le creuset et le porte-éprouvette.
La masse type d'une éprouvette est comprise entre 2 mg et 40 mg.
NOTE Une préparation inadéquate des éprouvettes peut modifier les propriétés des polymères examinés. Se référer
à l'Annexe E pour plus d'informations.
7 Conditions d'essai et conditionnement des éprouvettes
7.1 Conditions d'essai
L'appareil doit être entretenu et utilisé dans une atmosphère appropriée pour l'essai prévu.
Sauf exclusion par des exigences spéciales des modes opératoires d'essai, tous les mesurages d'étalonnage
et d'essai doivent être réalisés en utilisant des creusets fermés, ventilés, de préférence fabriqués en
aluminium, pour améliorer la reproductibilité.
Il est recommandé de protéger l'appareil contre les courants d'air, le rayonnement solaire direct et les fortes
variations de température, de pression ou d'alimentation électrique.
7.2 Conditionnement des éprouvettes
Les éprouvettes doivent être conditionnées avant le mesurage tel que spécifié dans les normes appropriées
relatives au matériau ou selon une méthode ayant fait l'objet d'un accord entre les parties intéressées.
Sauf spécification contraire, les éprouvettes doivent être séchées jusqu'à une masse constante avant la
réalisation des mesurages. On doit veiller à choisir des conditions de séchage appropriées pour éviter toute
modification physique telle que la cristallinité ou le vieillissement des éprouvettes.
NOTE En fonction du matériau et de ses antécédents thermiques, les méthodes de préparation et de
conditionnement de l'échantillon et de l'éprouvette peuvent être cruciales pour les valeurs et la cohérence des résultats
obtenus et leur signification.
8 Étalonnage
8.1 Généralités
Avant de faire fonctionner un nouvel appareil, après le remplacement ou la modification de composants
essentiels ou après le nettoyage de la cellule de mesurage par chauffage à des températures élevées, le
calorimètre doit être étalonné au moins en température et en chaleur. Un étalonnage supplémentaire du flux
thermique peut être nécessaire pour les mesurages de la capacité thermique. Le réétalonnage de l'appareil
doit être réalisé régulièrement à des intervalles d'étalonnage établis, par exemple lorsque l’appareil est utilisé
dans le cadre d’un système d'assurance qualité.
NOTE Dans de nombreux cas, les modes opératoires d'étalonnage seront intégrés au logiciel de commande de
l'appareil et seront donc au moins en partie automatisés.
Il convient de réétalonner l'appareil chaque fois que les conditions d'essai ont significativement changé. Des
contrôles plus fréquents peuvent être réalisés si nécessaire.
L'étalonnage peut être influencé par:
⎯ le type et la stabilité du calorimètre utilisé;
⎯ les vitesses de montée en température et de refroidissement;
⎯ le type de système de refroidissement utilisé;
⎯ le type et le débit du gaz de purge utilisé;
⎯ le type et la taille des creusets utilisés et leur position dans le porte-éprouvette;
⎯ l'emplacement de l'éprouvette dans le creuset;
⎯ la masse et la granulométrie de l'éprouvette;
⎯ le contact thermique entre l'éprouvette et le porte-éprouvette.
Il convient par conséquent de définir les conditions de la détermination réelle aussi précisément que possible
et de réaliser l'étalonnage en respectant au mieux ces conditions. Les appareils de DSC pilotés par ordinateur
peuvent corriger automatiquement les effets de certaines de ces sources d'erreur.
L'étalonnage doit être réalisé avec des creusets de même type et de même matériau et avec les mêmes gaz
de purge et débit que ceux qui seront utilisés pour les mesurages ultérieurs.
Les éprouvettes d'étalonnage doivent seulement être chauffées légèrement au-dessus de leurs températures
de transition pour éviter les réactions entre les matériaux étalons et les creusets.
Immédiatement après le mesurage, il convient de refroidir les éprouvettes jusqu'au retour à l'état initial.
Pour les mesurages les plus usuels, il suffira d'utiliser les modes opératoires d'étalonnage spécifiés de 8.2 à
8.5. Pour des étalonnages plus précis, les modes opératoires spécifiés dans les Annexes A et B peuvent être
utilisés.
8.2 Matériaux d'étalonnage
Des matériaux étalons certifiés doivent de préférence être utilisés. La température réelle, T , la chaleur de
cal
transition réelle, ∆Q , et la chaleur massique réelle, c , qui sont utilisées pour l'étalonnage de DSC
cal p,cal
doivent être celles qui apparaissent sur les certificats d'étalonnage.
Si les valeurs certifiées ne sont pas disponibles, alors les données indiquées dans les Tableaux C.1, C.2 et
C.3 peuvent être utilisées. Des matériaux étalons supplémentaires peuvent être utilisés dans la mesure où
leurs propriétés thermiques sont suffisamment définies. Les matériaux étalons ne doivent pas interagir avec
les creusets ou le gaz de purge utilisés (voir l'Annexe D).
Une nouvelle éprouvette d'étalonnage doit être utilisée pour chaque étalonnage. Il faut retirer les éventuels
revêtements d'oxyde présents sur la surface de l'éprouvette d'étalonnage, par exemple en coupant
l'éprouvette au dernier moment. Il convient de conserver constante la position de l'éprouvette dans le creuset
afin d'améliorer la répétabilité des résultats.
Pour éviter des résultats trompeurs ou des dommages au porte-éprouvette, il convient de préférence d'utiliser
les combinaisons de matériaux étalons et de creuset n'ayant aucune influence prévisible sur la température
de fusion (voir l'Annexe D). Il convient d'éviter les combinaisons pour lesquelles on s'attend à ce que le
matériau dissolve le creuset.
8.3 Étalonnage en température
8.3.1 Généralités
Il s'agit de l'établissement de la relation entre la température, T , indiquée par l'appareil et la température
meas
réelle, T , de la transition du matériau étalon. La relation T = T + ∆T est valable, où ∆T est la
cal cal meas corr corr
correction de température.
12 © ISO 2009 – Tous droits réservés

Lorsque des matériaux étalons autres que ceux répertoriés dans l'Annexe C sont utilisés, seules des
transitions du premier ordre, par exemple la fusion de substances pures, doivent être utilisées.
NOTE Les températures de transition réelles peuvent être obtenues à partir des certificats des matériaux
d'étalonnage, ou d'autres sources qualifiées ou dans la littérature.
Avec les matériaux étalons répertoriés dans l'Annexe C, l'étalonnage en température doit être réalisé en
mode de montée en température uniquement. Toutefois, des appareils correctement étalonnés qui donnent
des résultats cohérents dans la phase de montée en température peuvent ne pas donner nécessairement des
résultats cohérents dans la phase de refroidissement, compte tenu d’une surfusion de la transition en
question. La symétrie de l'échelle de température en phase de montée en température et de refroidissement
peut être vérifiée avec des substances qui ne présentent pas de surfusion, des cristaux liquides par exemple.
8.3.2 Mode opératoire
Le mode opératoire suivant décrit les exigences minimales pour l'étalonnage en température.
Au moins deux matériaux étalons couvrant la plage de température exigée sont pesés dans des creusets, de
préférence fabriqués en aluminium avec une surface oxydée.
Après avoir été fondue et recristallisée, chaque éprouvette doit être soumise à un cycle de montée en
température durant lequel le pic de fusion est enregistré. Les cycles de refroidissement et de montée en
température doivent être réalisés à la même vitesse que celle qui sera utilisée pour les mesurages ultérieurs.
Pour chaque pic, la température initiale extrapolée T (voir Figure 2) est déterminée en utilisant la ligne de
ei,m
base virtuelle interpolée entre le début et la fin du pic.
i
Pour chaque matériau étalon i la correction de température ∆T est obtenue en soustrayant la température
corr
i i
initiale extrapolée T de la température réelle de transition T .
ei,m cal
ii i
∆=TT−T (6)
corr cal ei,m
L'échelle de température de l'appareil doit être corrigée par interpolation linéaire de la correction de
température dans la plage de température couverte par les matériaux étalons utilisés conformément à
l’Équation (7):
TT−
12 1
cal
∆=TT∆T+∆T−∆T ⋅ (7)
()
()
corr corr corr corr
TT−
cal cal
où
∆∆TT, sont les corrections de température pour les deux matériaux étalons;
corr corr
TT, sont les températures de transition vraies des deux matériaux étalons.
cal cal
Afin de limiter les erreurs liées à l’écart par rapport au caractère linéaire de la correction de température en
fonction de la température, il est recommandé de restreindre autant que possible la plage de température
couverte par les deux matériaux étalons. Si des plages de températures plus larges sont nécessaires, il
convient d'utiliser plus de deux matériaux étalons.
NOTE 1 Si plus de deux matériaux étalons sont utilisés, une interpolation polynomiale peut également être appliquée.
NOTE 2 La correction de température peut être réalisée automatiquement par certains appareils.
Ce mode opératoire d'étalonnage dépend de la vitesse de montée en température et il faut le réaliser pour
chaque vitesse de chauffage.
8.3.3 Exactitude de l'étalonnage
On s'attend à ce que l'exactitude de ce mode opératoire d'étalonnage en température soit meilleure que
± 0,8 K à condition que la différence de température entre les matériaux étalons ne dépasse pas 50 K et qu'il
n'existe aucun écart par rapport à la linéarité de ∆T en fonction de T. En effet, une différence de
corr
[10][11]
température plus importante et un écart significatif par rapport à la linéarité diminueront l'exactitude .
Pour une méthode d'étalonnage en température plus précise tenant compte de l'effet de la vitesse de montée
en température, se référer à l'Annexe A.
8.4 Étalonnage en chaleur
8.4.1 Généralités
t
⎛⎞
dQ
⎜⎟
Ce mode opératoire établit la relation entre la chaleur ∆Q mesurée par l'apparei
...

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 11357-1
Второе издание
2009-10-15
Пластмассы. Дифференциальная
сканирующая калориметрия.
Часть 1.
Общие принципы
Plastics – Differential scanning calorimetry (DSC) –
Part 1: General principles
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
©
ISO 2009
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на интегрированные шрифты и они не будут установлены на компьютере, на котором ведется редактирование. В
случае загрузки настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение
лицензионных условий фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe - торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованные для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.

ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ

©  ISO 2009
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO, которое должно быть получено после запроса о разрешении, направленного по
адресу, приведенному ниже, или в комитет-член ISO в стране запрашивающей стороны.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright @ iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2009 – Все права сохраняются

Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .v
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .1
3 Термины и определения .2
4 Основные принципы .8
4.1 Общие положения .8
4.2 DSC теплового потока .8
4.3 DSC с компенсацией мощности.8
5 Аппаратура и материалы.9
6 Образец для испытания.10
7 Условия испытания и кондиционирования образца.11
7.1 Условия испытания.11
7.2 Кондиционирование образцов .11
8 Калибровка .11
8.1 Общие положения .11
8.2 Калибровочные материалы .12
8.3 Температура калибровки .12
8.4 Калибровка теплоты.14
8.5 Калибровка скорости теплового потока.15
9 Проведение испытания.17
9.1 Установка прибора.17
9.2 Загрузка образца в тигель .17
9.3 Помещение тиглей в прибор .18
9.4 Выполнение измерений .18
9.5 Проверки после проведения испытания.20
10 Протокол испытания.21
Приложение A (нормативное) Расширенная калибровка температуры  высокой
[11]
прецизионности .22
Приложение B (нормативное) Расширенная калибровка теплоты высокой прецизионности.24
Приложение С (информативное) Рекомендуемые калибровочные материалы .26
Приложение D (информативное) Взаимодействие калибровочных материалов с
различными материалами тиглей.29
Приложение E (информативное) Общие рекомендации .30
Библиография.31

Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) представляет собой всемирную федерацию,
состоящую из национальных органов по стандартизации (комитеты-члены ISO). Работа по разработке
международных стандартов обычно ведется Техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член,
заинтересованный в теме, для решения которой образован данный технический комитет, имеет право
быть представленным в этом комитете. Международные организации, правительственные и
неправительственные, поддерживающие связь с ISO, также принимают участие в работе. ISO тесно
сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам
стандартизации в области электротехники.
Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, установленными в Части 2
Директив ISO/IEC.
Основное назначение технических комитетов заключается в разработке международных стандартов.
Проекты международных стандартов, принятые Техническими комитетами, направляются комитетам-
членам на голосование. Для их опубликования в качестве международных стандартов требуется
одобрение не менее 75 % комитетов-членов, участвовавших в голосовании.
Внимание обращается на тот факт, что отдельные элементы данного документы могут составлять
предмет патентных прав. ISO не несет ответственность за идентификацию каких–либо или всех
подобных патентных прав.
ISO 11357-1 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 61, Пластмассы, Подкомитетом SC 5,
Физические и химические свойства.
Настоящее второе издание отменяет и заменяет первое издание (ISO 11357-1:1997), после
технического пересмотра. Наиболее существенные изменения следующие:
⎯ показана предпочтительное графическое представление диаграмм DSC в соответствии с
требованиями термодинамики;
⎯ включен дополнительный, более точный метод калибровки температуры, обеспечивающий
точность ± 0,3 K в широком интервале температур;
⎯ включен дополнительный, более точный метод калибровки энтальпии, обеспечивающий точность ± 0,5 %;
⎯ включен метод калибровки скорости теплового потока;
⎯ включена информация по взаимодействию между калибровочными материалами и тиглями.
ISO 11357 включает следующие части под общим названием Пластмассы. Дифференциальная
сканирующая калориметрия (DSC):
⎯ Часть 1. Общие принципы
⎯ Часть 2. Определение температуры перехода в стеклообразное состояние
⎯ Часть 3. Определение температуры и энтальпии плавления и кристаллизации
⎯ Часть 4. Определение удельной теплоемкости
⎯ Часть 5. Определение характеристических температур и времени, энтальпии реакции и
степени превращения по кривым реакции
⎯ Часть 6. Определение времени индукционного окисления (изотермическое OIT) и температура
индуктивного окисления (динамеческая OIT)
⎯ Часть 7. Определение кинетики кристаллизации
iv © ISO 2009 – Все права сохраняются

Введение
ISO 11357 описывает методы термоэлектрической дифференциальной сканирующей калориметрии
(DSC), которые можно использовать с целью обеспечения качества, в повседневных проверках сырья
и готовой продукции или для определения сопоставимых данных, требующихся для таблиц или баз
данных. Методы, представленные в ISO 11357, применяются в тех случаях, если в стандартах на
продукцию или стандартах, описывающих специальные условия кондиционирования образцов, не
задается иных требований.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 11357-1:2009(R)

Пластмассы. Дифференциальная сканирующая
калориметрия.
Часть 1.
Общие принципы
ПОЛОЖЕНИЕ ПО БЕЗОПАСНОСТИ — Лица, пользующиеся данным документом, должны быть
знакомы с обычной лабораторной практикой. Данный документ не ставит цели рассмотреть все
вопросы, связанные с безопасностью его использования. Пользователь сам несет
ответственность за установление правил безопасности и охраны здоровья, соответствующих
требованиям национальных регламентов.
1 Область применения
ISO 11357 устанавливает несколько методов дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC)
для теплового анализа полимеров м полимерных смесей, например
⎯ термопласты (полимеры, формовочные массы и другие формовочные материалы, с
наполнителями или без наполнителей, волокнами или армирующими материалами);
⎯ термореактивные пластмассы (не вулканизованные или вулканизованные материалы, с
наполнителями или без наполнителей, волокнами или армирующими материалами);
⎯ эластомеры (с наполнителями или без наполнителей, волокнами или армирующими материалами).
ISO 11357 предназначен для наблюдения и измерения различных характеристик и связанных с ними
явлений упомянутых выше материалов, например
⎯ физические переходы (переход в стеклообразное состояние, фазовые переходы, такие как
плавление и кристаллизация, полиморфные переходы, и т.д.);
⎯ химические реакции (полимеризация, перекрестное сшивание и отверждение эластомеров и
термореактивных пластмасс, и т.д.);
⎯ устойчивость к окислению;
⎯ теплоемкость.
Настоящая часть ISO 11357 устанавливает ряд общих аспектов дифференциальной сканирующей
калориметрии, например, сущность метода и оборудование, отбор проб, калибровка и общие вопросы
методики, а также протокол испытания, общий для всех следующих частей.
Подробности исполнения конкретных методов приведены в последующих частях международного
стандарта ISO 11357 (см. Предисловие).
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные документы обязательны для применения данного документа. Для
датированных ссылок применяется только указанное издание. Для недатированных ссылок
применяется самое последнее издание указанного документа (включая все изменения).
ISO 291, Пластмассы. Стандартные атмосферы для кондиционирования и испытания
ISO 472, Пластмассы. Словарь
ISO 80000-5, Величины и единицы. Часть 5. Термодинамика
3 Термины и определения
Применительно к данному документу используются термины и определения, приведенные в ISO 472 и
ISO 80000-5, а также следующие.
3.1
дифференицальная сканирующая калориметрия
differential scanning calorimetry
DSC
способ выведения разности между скоростью теплового потока в тигель с образцом и к тиглю,
используемому для сравнения как функции температуры и/или времени посредством нагревания
испытуемого образца и контрольного образца по одной и той же программе изменения температуре в
установленной атмосфере с помощью симметричной системы измерения
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Обычной практикой является регистрация каждого измерения, построение кривой температуры
или времени, откладываемых по оси абсцисс, и разности скоростей теплового потока по оси ординат. На кривой
DSC указывается экзотермическое или эндотермическое направление.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Согласно принципам термодинамики энергия, поглощаемая системой, считается
положительной, а энергия, выделяемая системой, отрицательной. Такой подход предполагает, что
эндотермическое направление указывает вверх по оси ординат, а экзотермическое - вниз (см. Рисунки 1 и 2).
Имеется также преимущество, заключающееся в том, что направления тепловых воздействий на графиках
скорости теплового потока и удельной теплоемкости согласуются.
3.2
калибровочный материал
calibration material
материал, для которого одна или несколько тепловых характеристик достаточно однородны и точно
установлены, что использовать их для калибровки прибора DSC или для оценки метода измерения
3.3
тигель для сравнения (контроля)
reference crucible
тигель, используемый на контрольной стороне симметричного держателя тиглей в сборе
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Контрольный тигель обычно пустой.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 В особых случаях, таких как измерение высоконаполненных или армированных полимеров или
образцов, имеющих теплоемкость, сопоставимую с теплоемкостью тигля, можно использовать подходящий
материал в контрольном тигле. Такой контрольный материал должен оставаться термически неактивным в
рассматриваемом диапазоне температуры и времени, а его теплоемкость должна быть аналогичной теплоемкости
испытуемого образца. В случае наполненных и армированных продуктов можно использовать, например,
наполнитель или армирующий материал в чистом виде.
3.4
скорость теплового потока
heat flow rate
количество теплоты, переносимого в единицу времени (dQ/dt), выраженное в ваттах (Вт) или
милливаттах (мВт)
ПРИМЕЧАНИЕ Общее количество переносимого тепла, Q, соответствует интегралу скорости теплового потока по времени:
2 © ISO 2009 – Все права сохраняются

dQ
Qt= d (1)
∫
dt
3.5
изменение теплоты
change in heat
ΔQ
количество теплоты, поглощенное (эндотермический процесс, ΔQ положительная) или выделенное
(экзотермический процесс, ΔQ отрицательная) в определенном интервале времени, t, или температуры,
T, образцом, подвергающимся химическому или физическому изменению и/или температурному
изменению:
t
dQ
Δ=Qtd (2)
∫
dt
t
или
T
60 dQ
Δ=QTd (3)
∫
β dt
T
где
ΔQ выражается в джоулях (Дж) или как удельная величина, Δq, выражаемая в джоулях на
−1
количество материала в граммах (Дж⋅г ) или джоулях на количество материала в молях
−1
(Дж⋅моль );
β постоянная скорость нагревания или охлаждения, dT/dt, выраженная в Кельвинах в
−1
минуту(K⋅мин ).
ПРИМЕЧАНИЕ Если измерения проводятся при постоянном давлении, ΔQ соответствует изменению энтальпии, ΔH.
3.6
удельная теплоемкость при постоянном давлении
specific heat capacity at constant pressure
c
p
количество теплоты, необходимое для увеличения температуры единицы массы материала на 1 K при
постоянном давлении:
1d⎛⎞Q
c=× (4)
p ⎜⎟
mTd
⎝⎠
p
или
⎛⎞
160 dQ
c=× × (5)
⎜⎟
p
mtβ d
⎝⎠
p
где
dQ количество теплоты, выраженное в джоулях (Дж), для увеличения температуры количества
материала массой m, выраженной в граммах (г), на dT кельвинов при постоянном давлении;
−1
β скорость нагревания, выраженная в кельвинах в минуту (K⋅мин );
−1 −1
c выражается в джоулях на грамм на кельвин (Дж⋅г ⋅K )
p
−1 −1
ПРИМЕЧАНИЕ 1 c также можно выразить в джоулях на моль на кельвин (Дж⋅моль ⋅K ), если количество
p
материала, m, выражено в молях.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 При анализе полимеров необходимо, чтобы измеренная удельная теплоемкость не включала
изменений теплоты за счет химической реакции или физического перехода.
3.7
базисная линия
baseline
часть зарегистрированной кривой, в которой не происходит реакций или переходов
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Это может быть базисной линией изотермы, когда температура поддерживается постоянной,
или динамической базисной линией, когда температура изменяется в соответствии с контролируемой программой
изменения температуры.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Базисные линии, определенные в 3.7.1 - 3.7.3, относятся только к квазистационарному
диапазону, т.е. когда прибор работает в стабильных условиях непосредственно после начала или
непосредственно перед концом испытания DSC (см. Рисунок 1).

Обозначение
dQ/dt скорость теплового потока 3 базисные линии образца
T температура 4 виртуальная базисная линия
t время 5 базисная линия прибора
1 dQ/dt от t (или T) 6 квазистационарный диапазон
2 T от t 7 изотермическая начальная базисная линия
8 изотермическая конечная базисная линия
a
Эндотермическое направление.
Рисунок 1 — Схематическое изображение базисных линий
3.7.1
базисная линия прибора
instrument baseline
кривая, полученная с использованием только пустых тиглей идентичной массы и материала,
помещенных в позиции измеряемого и контрольного образцов ячейки DSC
4 © ISO 2009 – Все права сохраняются

ПРИМЕЧАНИЕ Базисная линия прибора требуется для измерений теплоемкости.
3.7.2
базисная линия образца
specimen baseline
Кривая DSC, полученная вне зон(ы) каких-либо реакций или переходов, когда в прибор помещены
тигель с испытуемым образцом и контрольный тигель
ПРИМЕЧАНИЕ 1 На этом участке кривой разность скоростей теплового потока в тигле с образцом и контрольным
тиглем зависит только от теплоемкости образца и базисной линии прибора.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Базисная линия образца отражает относительно низкую температурную зависимость
теплоемкости образца и, таким образом, является практически постоянной, т.е. базисная линия является
практически гладкой.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Для определений теплоемкости требуется динамическая кривая DSC и, кроме того, базисные
линии прибора и изотермические базисные линии начала и конца процесса (см. Рисунок 1).
3.7.3
виртуальная базисная линия
virtual baseline
воображаемая линия, проведенная через зону реакции и/или перехода, предположив, что теплота
реакции и/или перехода равна нулю
ПРИМЕЧАНИЕ 1 При допущении линейной зависимости изменения теплоемкости при изменении температуры,
виртуальная базисная линия проводится методом экстраполяции или интерполяции базисной линии образца в
прямую. Обычно она показывается на графике DSC для удобства (см. Рисунки 1 и 2).
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Виртуальная базисная линия, проведенная из начала пика, T , к концу пика, T , (базисная линия
i f
пика) позволяет осуществить определение площади пика, по которой можно получить теплоту перехода. Если не
происходит значительного изменения теплоемкости при реакции или переходе, то базисную линию можно
провести простым соединением начала пика с концом пика прямой линией. Если происходит значительное
изменение теплоемкости, можно провести сигмоидальную базисную линию.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Экстраполированные и интерполированные виртуальные базисные линии не обязательно
совпадают друг с другом (см. Рисунок 2).
3.8
скачок
step
неожиданное положительное или отрицательное изменение высоты кривой DSC, происходящее на
ограниченном температурном интервале
ПРИМЕЧАНИЕ Скачок кривой DSC может быть вызван, например, переходом в стеклообразное состояние (см.
Рисунок 2).
3.8.1
высота скачка
step height
разность между высотами экстраполированных базисных линий до и после скачка, измеренная на
момент времени и температуры, соответствующей точке на кривой DSC, которая лежит на равных
расстояниях от двух базисных линий
3.9
пик
peak
часть кривой DSC, которая отходит от базисной линии испытуемого образца, достигает максимума или
минимума и затем возвращается на базисную линию образца
ПРИМЕЧАНИЕ Пик на кривой DSC может указывать на химическую реакцию или переход первого порядка.
Начала отхода пика от виртуальной базисной линии соответствует началу реакции или перехода.
3.9.1
эндотермический пик
endothermic peak
пик, в котором скорость теплового потока в тигель с испытуемым образцом больше, чем в контрольный
тигель
ПРИМЕЧАНИЕ Это соответствует переходу с поглощением теплоты.
3.9.2
экзотермический пик
exothermic peak
пик, в котором скорость теплового потока в тигель с испытуемым образцом меньше, чем в контрольный
тигель
ПРИМЕЧАНИЕ Это соответствует переходу с выделением теплоты.
3.9.3
площадь пика
peak area
площадь, ограниченная пиком и интерполированной виртуальной базисной линии
3.9.4
высота пика
peak height
максимальное расстояние в направлении оси ординат между интерполированной виртуальной
базисной линией и кривой DSC на участке пика
ПРИМЕЧАНИЕ Высота пика, которая выражается в ваттах (Вт) или ваттах на грамм (Вт/г), не обязательно
пропорциональна массе испытуемого образца.
3.9.5
ширина пика
peak width
расстояние между температурами или моментами времени, соответствующими началу пика и концу
пика
3.10
характеристические температура и время
characteristic temperatures, T, and times, t
Эти параметры определены на Рисунке 2, на котором показана типичная кривая DSC.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Для всех типов приборов DSC необходимо различать две различные категории температуры:
⎯ температура в положении контроля;
⎯ и температура в положении испытуемого образца.
Температура в позиции контроля – это температура, предпочтительная для построения термограмм. Если
используется температура позиции испытуемого образца, то это необходимо указать в протоколе испытания.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Характеристические температуры выражают в градусах Цельсия (°C), относительные
температуры и разности температур в кельвинах (K), а характеристическое время в секундах (с) или минутах (мин)
(см. Рисунок 2).
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Кривую DSC можно также построить, используя время, t, откладываемое по абсциссе вместо
температуры, T.
6 © ISO 2009 – Все права сохраняются

Обозначение
dQ/dt скорость теплового потока 1 экстраполированная базисная линия
T температура (или t, время) 2 интерполированная базисная линия
Характеристические температуры
Первый подстрочный индекс или пара индексов, обозначают положение кривой DSC по отношению к скачку или пику:
T первый обнаруживаемый отход кривой от
⎯ температура в начале
i
экстраполированной стартовой базисной линии
T (для пика) точка пересечения интерполированной
интерполированная или экстраполированная
ei
температура в начале
виртуальной базисной линии и касательной,
проведенной через точку перегиба ближней стороны
пика или (для скачка) точка пересечения
экстраполированной стартовой базисной линии и
касательной, проведенной в точку перегиба скачка;
T половина высоты скачка;
⎯ температура средней точки
1/2
T максимальное расстояние между кривой и виртуальной
⎯ температура пика
p
базисной линией на участке пика;
T (для пика) точка пересечения интерполированной
⎯ интерполированная или экстраполированная
ef
температура конца
виртуальной базисной линии и касательной,
проведенной через точку перегиба дальней стороны
пика или (для скачка) точка пересечения
экстраполированной стартовой базисной линии и
касательной, проведенной в точку перегиба скачка
T последнее обнаруживаемое отклонение кривой от
⎯ температура конца f
экстраполированной концевой базисной линии
Второй подстрочный индекс указывает на тип перехода:
g переход в стеклообразное состояние;
c кристаллизация;
m плавление.
a
Эндотермическое направление.
Рисунок 2 — Типичная кривая DSC (схематическое изображение)
4 Основные принципы
4.1 Общие положения
Разность между скоростью теплового потока в испытуемый образец и скоростью потока в контрольный
тигель измеряется как функция температуры и/или времени, когда испытуемый образец и контрольный
тигель подвергаются воздействию температуры по одной и той же программе в установленной
атмосфере.
Можно осуществить DSC двух типов: DSC теплового потока и DSC с компенсацией мощности.
4.2 DSC теплового потока
Позиции испытуемого образца и контрольного образца подвергают воздействию температуры по
одинаковой программе от одного нагревателя. Разность температур, ΔT, возникает между испытуемым
образцом и контрольной позицией из-за разницы теплоемкости испытуемого и контрольного образца.
По этой разности температур выводят разность скоростей теплового потока к испытуемому образцу и
контрольному тиглю и обычно регистрируется против температуры контрольной позиции, T , или
ref
против времени.
Схематическое изображение прибора для калориметрии DSC теплового потока дано на Рисунке 3.

Обозначение
1 позиция испытуемого образца 4 отдельные нагреватели
2 контрольная позиция 5 измерительная схема для T , T и ΔT
specimen ref
3 термопары 6 печь
T температура в позиции испытуемого образца (T )
1 specimen
T температура контрольной позиции (T )
2 ref
ΔT разность температур между позицией испытуемого образца и контрольной позицией
Рисунок 3 — Схематическое изображение основным принципов DSC теплового потока
4.3 DSC с компенсацией мощности
В методе DSC с компенсацией мощности используют для испытуемого образца и контроля отдельные
нагреватели. Регистрируют разность электрической мощности, требующейся для поддержания
позиции, в которой находится образец, и позиции, используемой для сравнения при одинаковой
температуре, в зависимости от температуры и времени, при воздействии на каждую позицию с
использованием одинаковой программы температурного контроля.
Для изопериболических калориметров с компенсацией мощности, окружающая температура (т.е.
8 © ISO 2009 – Все права сохраняются

температура радиатора) должна сохраняться постоянной.
Схематическое изображение прибора DSC с компенсацией мощности показано на Рисунке 4.

Обозначение
1 позиция испытуемого образца T температура в позиции испытуемого образца (T )
1 specimen
2 позиция тигля для сравнения T температура в контрольной позиции (T )
2 ref
3 термометры
4 отдельные нагреватели
5 измерительная цепь для T и T
specimen ref
6 схема компенсации теплового потока
7 радиатор
Рисунок 4 — Схематическое изображение основных принципов DSC с компенсацией мощности
5 Аппаратура и материалы
5.1 Дифференциальный сканирующий калориметр со следующими возможностями:
a) Наличие симметричного держателя тиглей в сборе, который имеет подставки для тигля с
образцом и тигля для сравнения.
b) Способность давать постоянную скорость потока нагревания и охлаждения, необходимых для
предполагаемых измерений.
c) Способность поддержать температуру испытания постоянной в пределах ± 0,3 K или меньше в
течение не менее 60 мин.
d) Способность выполнять ступенчатое нагревание или ступенчатое охлаждение.
ПРИМЕЧАНИЕ Обычно это достигается посредством подходящего сочетания режимов линейного
нагревания или охлаждения и постоянной температуры.
e) Способность поддерживать постоянную скорость потока продувочного газа, контролируемую в
−1 −1
пределах ± 10 % в диапазоне скоростей потока (например, от 10 мл⋅мин до 100 мл⋅мин ).
ПРИМЕЧАНИЕ Фактическая скорость газового потока будет зависеть от конструкции используемого
прибора.
f) Температурный диапазон в соответствии с требованиями эксперимента.
g) Диапазон скоростей газового потока ± 100 мВт или больше.
h) Наличие регистрирующего устройства, обеспечивающего автоматическую запись измерительной
кривой зависимости скорости потока от температуры и времени.
i) Способность измерять температурные сигналы с разрешением ± 0,1 K и точностью ± 0,5 K или
выше.
j) Способность измерять время с разрешением ± 0,5 с и точностью ± 1 с или лучше.
k) Способность измерять скорости теплового потока с разрешением ± 0,5 мкВт и точностью ± 2 мкВт или выше.
5.2 Тигли, с испытуемым образцом и для сравнения. Они должны быть одного типа, изготовлены из
одного и того же материала и иметь сходную массу. Они должны быть физически и химически
инертными в отношении испытуемого образца, калибровочных материалов и продувочного газа в
условиях измерения (см. Приложения C и D).
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Если требуется, небольшая разность масс тиглей может быть арифметически скомпенсирована
использованием удельной теплоемкости материала, из которого тигель изготовлен.
Тигли предпочтительно изготавливать из материала с высокой теплопроводностью, например, из
алюминия. Рекомендуется использовать вентилируемые тигли, чтобы избежать изменений давления
во время измерения и для газообмена с окружающей атмосферой. Однако для определенных задач
могут потребоваться тигли, закрытые крышкой или герметично закрытые, так чтобы они могли
выдерживать избыточное давление, возникающее в ходе измерения.
При использовании специальных тиглей высокого давления или стеклянных тиглей их относительно
высокая масса и плохая теплопроводность должна приниматься в расчет. Может потребоваться
повторная калибровка прибора.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 При использовании тиглей высокого давления или герметично закрытых тиглей, измерения
необязательно выполнять при постоянном давлении. Следовательно, требование постоянного давления при
измерениях энтальпий или c может не выполняться.
p
5.3 Весы, обеспечивающие измерения массы образца для испытания чувствительностью ± 0,01 мг и
точностью ± 0,1 мг или выше.
5.4 Калибровочные материалы, попадающие в интересующий диапазон температур и
предпочтительно выбранный из перечня рекомендованных калибровочных материалов в
Приложении C.
5.5 Продувочный газ, предпочтительно сухой инертный газ (например, азот чистоты 99,99 % или
выше), используемый для того, чтобы избежать окислительного или гидролитического разложения в
процессе испытания.
Для исследования химических реакций, включая окисления, могут потребоваться газы-реагенты.
Если для подачи газа для продувки и контроля окружающей среды в ходе испытания используется
газовый генераторa, а не газовый баллон для промывки, рекомендуется установить подходящие
сушильные или фильтровальные системы.
6 Образец для испытания
Испытуемый образец должен быть в жидком или твердом состоянии. Образцы в твердом состоянии
могут быть в любой форме, которая подходит для тигля (например, порошок, таблетки, гранулы,
волокна), или отрезаться от более крупных образцов до подходящего размера. Образец для
испытания должен быть представительным для исследуемой пробы и готовить и обращаться с ним
надо с осторожностью. Особое внимание необходимо уделять тому, чтобы не допустить загрязнения
испытуемого образца. Если образец взят от образца большего размера резанием, необходимо
следить за тем, чтобы предотвратить нагревание, изменение полимерной ориентации или других
воздействий , которые могут изменить свойства образца. Операции, такие как измельчение, которые
могут нагреть или переориентировать и тем самым изменить термическую предысторию образца,
необходимо избегать. Метод отбора проб и подготовки образца Должны быть указаны в протоколе
испытания.
10 © ISO 2009 – Все права сохраняются

Если тигель с испытуемым образцом закрыт крышкой или закупорен герметично, это не должно
привести к деформации дна тигля. Необходимо обеспечить хороший тепловой контакт между
испытуемым образцом и тиглем и между тиглем и держателем.
Образцы для испытания обычно берут массой от 2 мг до 40 мг.
ПРИМЕЧАНИЕ Неправильная подготовка образцов может изменить тепловые характеристики исследуемых
полимеров. Дополнительную информацию можно найти в Приложении E.
7 Условия испытания и кондиционирования образца
7.1 Условия испытания
Прибор должен содержаться и работать в атмосфере, подходящей для предполагаемого испытания.
Все измерения при калибровке и испытании, в отсутствие особых требований, исключающих
некоторые процедуры, должны выполняться с использованием закрытых, продуваемых тиглей,
изготовленных, предпочтительно, из алюминия, с целью улучшения воспроизводимости.
Рекомендуется защищать прибор от сквозняков, прямого солнечного света и неожиданных изменений
температуры, давления и напряжения в сети.
7.2 Кондиционирование образцов
Образцы необходимо кондиционировать перед проведением измерений в соответствии с
требованиями, установленными в стандарте на испытуемый материал или с методом, согласованным
между заинтересованными сторонами.
Если нет иных указаний, испытуемые образцы необходимо высушить до постоянной массы перед
выполнением измерений. Необходимо обратить внимание на выбор надлежащих условий сушки,
чтобы предотвратить возможность физических изменений, например, старения или изменений
упорядоченности структуры образцов.
ПРИМЕЧАНИЕ В зависимости от материала и его термической предыстории методы подготовки и
кондиционирования пробы и образцов могут оказаться решающими для получаемых значений,
непротиворечивости результатов и их значимости.
8 Калибровка
8.1 Общие положения
Перед запуском нового прибора или после замены или модификации важных компонентов, или после
чистки измерительной ячейки нагреванием до высоких температур, калориметр необходимо
калибровать, по крайней мере, в отношении температуры и теплоты. Кроме того, может потребоваться
калибровка скоростей теплового потока для измерений теплоемкости. Повторную калибровку прибора
требуется проводить регулярно через требуемые промежутки времени, например, если прибор
используется как часть системы обеспечения качества.
ПРИМЕЧАНИЕ В большинстве случаев процедуры калибровки встраивают в программное обеспечение
контроля прибора, и таким образом, хотя бы частично автоматизируют.
Повторную калибровку прибора предпочтительно рекомендуется осуществлять каждый раз, когда
условия испытания значительно изменяются. Более частые проверки можно осуществлять по мере
необходимости.
На калибровку может повлиять следующее:
⎯ тип используемого калориметра и его стабильность;
⎯ скорость нагревания и охлаждения;
⎯ тип используемой системы охлаждения;
⎯ тип используемого продувочного газа и скорость его потока;
⎯ тип используемых тиглей, размер тигля, место расположения тиглей в держателе;
⎯ расположение испытуемого образца в тигле;
⎯ масса и гранулометрический состав образца;
⎯ тепловой контакт между тиглем с испытуемым образцом и держателем тиглей.
Условия фактического определения следует поэтому определять максимально точно, а калибровку
выполнять в заданных условиях. Приборы DSC с компьютерным управлением могут автоматически
корректировать воздействия некоторых источников погрешности.
Калибровку необходимо осуществлять с использованием тиглей такого же типа, изготовленные из
такого же материала и с таким же продувочным газом при такой же скорости, как будет использоваться
в ходе последующих измерений.
Калибровочные образцы необходимо нагревать только до температуры, незначительно превышающей
температуру их перехода, чтобы предотвратить реакции между калибровочными материалами и тиглями.
Немедленно после серии измерений образцы предпочтительно следует охладить, пока не произойдет
переход обратно в исходное состояние.
Для большинства практических измерений будет достаточно использовать процедуры калибровки,
установленные в 8.2 - 8.5. Для более точной калибровки можно использовать процедуры,
установленные в Приложениях A и B.
8.2 Калибровочные материалы
Предпочтительно использовать аттестованные стандартные образцы. Истинная температура, T ,
cal
истинный перенос теплоты, ΔQ , и истинная удельная теплота, c , которые используются для
cal p,cal
калибровки, должны соответствовать указанным в сертификате на стандартный образец.
Если опорные значения неизвестны, можно использовать значения, приведенные в Таблицах C.1, C.2
и C.3. Можно использовать дополнительные калибровочные материалы, при условии, что их тепловые
характеристики достаточно хорошо определены. Калибровочные материалы не должны
взаимодействовать и используемыми тиглями или продувочным газом (см. ПриложениеD).
Для каждой калибровки должен использоваться свежий калибровочный образец. Необходимо удалить с
поверхности калибровочного образца оксиды, например, используя образец со свежим срезом. Положение
образца в тигле предпочтительно сохранять неизменным, чтобы повысить показатели повторяемости.
Чтобы избежать сомнительных результатов и не повредить держатель тиглей предпочтительно
использовать комбинации калибровочных материалов и материалов тиглей, которые не будут
оказывать влияния на температуру плавления (см. Приложение D). Следует избегать таких сочетаний,
в которых калибровочный материал может растворять материал тигля.
8.3 Температура калибровки
8.3.1 Общие положения
Это установление взаимосвязи между температурой, T , показываемой прибором и истинной
meas
12 © ISO 2009 – Все права сохраняются

температурой, T , перехода калибровочного материала. Взаимосвязь, описываемая выражением
cal
T = T + ΔT , действительна, там где ΔT поправка на температуру.
cal meas corr corr
При использовании калибровочных материалов, отличающихся от приведенных в Приложении C, для
калибровочных целей необходимо использовать переходы только первого порядка, например,
плавдение чистых веществ.
ПРИМЕЧАНИЕ Истинные температуры перехода можно получить из сертификатов на калибровочные образцы,
других компетентных источников или из литературы.
Для калибровочных материалов, приведенных в Приложении C, калибровка температуры должна
осуществляться только в режиме нагревания. Однако правильно калиброванные приборы, которые
дают непротиворечивые результаты в режиме нагревания, необязательно будут давать
последовательные результаты в режиме охлаждения в результате избыточного охлаждения вещества
в рассматриваемом переходе. Симметрию температурной шкалы в режимах нагревания и охлаждения
можно проверить с помощью веществ, которые не подвержены избыточному переохлаждению,
например, жидких кристаллов.
8.3.2 Методика калибровки
Следующая процедура описывает минимальные требования к осуществлению калибровки
температуры.
Взвешивают не менее двух калибровочных образца, охватывающих рассматриваемый температурный
интервал, в тиглях, предпочтительно изготовленных из алюминия с оксидированной поверхностью.
После расплавления и перекристаллизации каждого калибровочного образца, осуществляют
нагревание, во время которого регистрируют пик плавления. Выполняют цикл нагревания и
охлаждения с одинаковой скоростью, которая будет использована в последующих измерениях.
Для каждого измеренного пика плавления определяют экстраполированную температуру начала пика, ,
T (см. Рисунок 2), используя интерполированную виртуальную базовую линию между началом и
ei,m
концом пика.
i
Для каждого калибровочного материала, i, получают поправку на температуру, ΔT , вычитанием
corr
i i
экстраполированной температуры начала пика, T , из истинной температуры перехода, T :
ei,m cal
ii i
Δ=TT−T (6)
corr cal ei,m
Затем вносят поправку в температурную шкалу прибора с помощью линейной интерполяции поправки
на температуру в пределах диапазона температур, охватываемых используемыми калибровочными
материалами, в соответствии с уравнением (7):
TT−
12 1
cal
ΔTT=Δ+T Δ−T ΔT × (7)
()
()
corr corr corr corr
TT−
cal cal
где
ΔΔTT, поправки на температуру для двух калибровочных материалов;
corr corr
TT, температуры перехода этих двух калибровочных материалов.
cal cal
Чтобы сохранить на низком уровне погрешности, возникающие за счет зависимости отклонения от
линейности температурной поправки от температуры, рекомендуется, чтобы диапазон температур,
охватываемый двумя используемыми калибровочными материалами, держать, по возможности,
минимальным. Если требуются большие диапазоны температур, рекомендуется использовать
несколько калибровочных материалов.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Если используют больше двух калибровочных материалов, можно использовать
полиномиальную интерполяцию.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Поправка на температуру может вводиться автоматически в некоторых приборах.
Такая методика калибровки зависит от скорости нагревания и должна выполняться для каждой
скорости нагревания.
8.3.3 Точность калибровки
Точность данного метода калибровки будет выше ± 0,8 K, при условии, что разность температур между
калибровочными материалами не будет превышать 50 K и в отсутствие отклонения от линейности
ΔT от T. Большие разности температур и значительные отклонения от линейности приведут к более
corr
[10][11]
низкой точности .
Более точный метод калибровки температуры, учитывая скорость нагревания, рассмотрен в
Приложении A.
8.4 Калибровка теплоты
8.4.1 Общие положения
Эта процедура устанавливает взаимосвязь между теплотой, ΔQ , измеренной прибором
m
t
⎛⎞
dQ
⎜⎟
Δ=Qtd , которая пропорциональна площади между кривой DSC и виртуальной базисной
m
∫
⎜⎟
dt
⎜⎟
t
⎝⎠1
линией, и истинной теплотой, ΔQ , поглощенной или выделенной образцом в результате перехода.
tr
Взаимосвязь ΔQ = K (T) × ΔQ действительна, когда K (T) коэффициент калибровки, зависящий от
tr Q m Q
температуры.
Для калибровочных температур, ΔQ равно ΔQ .
tr cal
8.4.2 Проведение калибровки
Следующая методика описывает минимальные требования для осуществления калибровки теплоты.
Для калибровки теплоты можно выполнить те же измерения, которые выполнялись при калибровке
температуры.
Выполняют нагревание одного материала, предпочтительно индия.
Проводят линейную виртуальную базисную линию (см. Рисунок 1) и получают удельную теплоту
плавления по площади, заключенной между кривой DSC и виртуальной базовой линией, по
формуле (8):
T
f,m
dΔQ
160 ()
Δ=qT× d (8)
m
∫
mtβ d
T
i,m
где
Δq изменение удельной теплоты, ΔQ /m;
m m
m масса калибровочного образца;
β скорость нагревания;
14 © ISO 2009 – Все права сохраняются

d(ΔQ)
разность скоростей тепловых потоков между кривой DSC и виртуальной базисной линией;
dt
T температура калибровочного образца.
Коэффициент калибровки теплоты, K , получают делением удельной теплоты перехода
Q
калибровочного материала, Δq , на измеренную удельную теплоту перехода Δq :
cal m
K =ΔqqΔ (9)
Q cal m
8.4.3 Точность калибровки
Точность данного метода не будет выше ± 2,5 % для индия. В результате зависимости коэффициента
калибровки от массы и теплопроводности образца и скорости н
...