贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析试验方法

贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析试验方法

国家标准 GB/T1425一1996 责金属及其合金熔化温度范围的测定 热分析试验方法 Determinationofneltingtemperaturerange forpreciousmetalsandtheiralloys Testingmethodofthermalanalysis 1996-11-04发布 1997-04-01实施 到家技术监督局 发布国家标准
GB/T1425一1996 前 言 本标准参考国外相应的有关标准,结合我国的实际情况,对GB1425一78进行修订而成的 为了与国际上惯用的有关术语相一-致,在惨订中摒弃了“熔流点”一类俗称,而采取“熔化温度范围" (temperaturerangeofmelting、“固相线温度”(solidustemperature)、“液相线温度”(iquidustempera- ture)等术语 作为温度标定使用的“标准物质”,为了与国际上有关标准相一致,更重要的还在于以'90 国际温标为基椎,采用了一组由ITs-90定义的固定点和“第二类参考点"相应的物质作为“标定物质” 对使用的仪器设备进行温度标定,而与此相关的内容作为本标准的附录,置于标准的附录A中,对标准 中仪器产生的热带后温度修正所箭的"热阻"值的确定方法,作为本标准的提示附录放在附录B中 本标难从生效之日起,代替GB1425一78. 本标准由有色金属工业总公司提出 本标准由有色金属工业总公司标准计量研究所归口 本标准由有色金属工业总公司昆明贵金属研究所负责起草 本标准主要起草人,刘雄
国家标准 贵金属及其合金熔化温度范围的测定 热分析试验方法 GB/T1425一1996 Determtnaton omeitingtemperaturerange 代替GB1425--78 forpreciousmetalsandtheiralloys -Testingmethodofthermalanalysis 范围 本标准规定了采用差热分析仪(DTA)或差示扫描量热计(Dsc)测定贵金属及其合金熔化温度范 1.1 围的方法 本标准适用于熔化开始时呈现"一致性熔化过程"为特征的贵金属及其合金的固相线温度及液相线 温度的测定 1.2本标准也适用于其余类型贵金属合金的液相线温度、其他种类金属合金的相应待征温度以及能呈 现明显蜂形的固相转变温度的测定 1.3本标准的试验逛度范围取决于所采用的仪器,通常为室送一1500c. 引用标准 2 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 在标准出版时,所示版本均为 有效 所有标准都会被惨订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 GB6425一86热分析术语 GB8170一87数值修约规则 3 定义 本标准采用下列定义 3.1一致性熔化过程congrueatmelting" Process 在熔化过程中,液态和固态的组分比例均保持不变并相一致 如纯金属,纯净稳定化合物以及共晶 合金(包括亚共晶或过共晶体系在熔化初期的共晶转变)等的熔化均属此类过程 3.2热阻thermalresistance 物体阻碍热量流过能力的一种量度参数,其值等于物体两相对表面间的温度差除以热流率.该参数 是定量描述测温热偶和试样之间存在热带后状态的一个物理放,以风表示,其放销为C/mw 3.3熔化温度范围meltingtemperaturerange 开始熔化温度丁和终了熔化温度r(又称枝相找迟度)之同的间隔,表示为.T-r,单位为c 3.3.1固相线温度TsolidustemperatureT 由熔化过程中第一个峰(以“一致性熔化过程"为其特征)的外推始点温度T,给出(见图1),即丁= T,单位为 3.3.2液相线温度TliquidustemperatureT 国家技术监督局1996-11-04批准 1997-04-01实施
GB/T1425一1996 由熔化过程中最后一个峰值(若为单峰,则此峰既为第一个峰,也是最后一个峰)的峰温T,(见图1 和按附录B中得到的热滞后修正值L给出,由公式T=T,-L确定,单位为c. 3.4除上述术语外,其他热分析术语应符合GB6425的规定 P -致性熔化蜂 最终熔化蛛 温崖 图1金属合金熔化过程的典型热分析曲线示意图 方法原理 贵金属及其合金当发生固-液相转变时,必然伴随熔化潜热的吸收 差热分析法(DTA)和差示扫描 量热法(DsC)能在程序控制温度下,检测出试样在此过程中与参比物的温差和内能的变化情况 因此 果用TA和DsC对试样的整个熔化过鞋进行动态扫描试验,可方便、准确地测定出试样的熔化温度花 围 5 测试仪器 5.1热分析仪器 可采用下述两种仪器中的任意一种进行试验 差热分析仪(DTA);最大加热速率不低于10c/min,具有足够的精度和调整机构,便试样熔化 5.1.1 时试样与参比物醒差产生的熔化峰,能自动记录在记录图纸的10%一0%分度花围内 温度曲浅的该谈 数精度为;低于300C时不低于士0.5c,300C一700C时为士1c;高于700c~1500C时为士2c 5.1.2差示扫措量热计(Dsc);最大加热速率不低于10c/min,具有足够的精度和调整机构,使试样 熔化时输入到试样和参比物间的能量差产生的熔化峰,能自动记录在记录图纸的10%90%分度范围 内 温度曲线的读数精度为;低于300时不低于士0.5C,300C700C时为士1C,高于700C~ 1500C时为士2C 5.2分析天平 最大称量大于20mg,感量低于0.01mg 5.3试样皿 由铝或其他高导热金属、棚硅酸盐玻璃,熔融辄化铝,熔融石英等材质制成,要求其(或堆蜗)在整个 试验温度范围内不发生任何相态变化,不与参比物或试样发生任何反应 试样制备 6.1试样应具有代表性 6.2在不影响试验的前提下,可采用振动填装、成型、挤压等方式提高试样与试样皿之间的热传导能 力 6.3未经申明,试样将以收到时的状态进行测量,而不作任何预处理
GB/T1425--1996 6.4若要求分析前对试样进行机械或热方面的处理,则应在报告中注明相应的处理方式、过程及条件， 对于某些热处理,还应记录处理前后的质量损失情况 6.5试样不应被稀释 在仪器灵敏度和基线稳定性允许的情况下,建议采用较少量的试样进行试验 试验程序 7.1标定 .1.1在标定的温度范围,选用附录A中的标定物质,对仪器的温度指示值进行校准 .1.2标定时所选用的仪器灵敏度、加热速率、环境气氛、气体流速、曲线记录速度等条件应与试验时 对应的条件相一致 乙.1.3在某标定物质定点温度下,仪器温度指示的修正值由附录A中对应熔化温度与标定曲线熔化 蜂的外推始点温度的差值确定 乙.1.4仪器标定周期按所选用设备的要求进行 乙.2试验测定 7.2.1接通热分析仪器电源,仪器预热时间不少于20min 乙.2.2用分析天平,称取质量为220mg的试样放于相应的试样皿中,称量精度为0.0mg 7.2.3根据试样情况,选用a-AI.O或铂片作为参比物 为确保参比物的“热中性"特征,首次使用的参 比物,应在不低于1000C温度下进行2h培烧处理 124将盛有试样和参比物的绀蜗,分别置于洁净支架上的相应位置,并详细记录试样的填装情况 7.2.5在整个试验过程中,试样的环境气氛应保持一致 若为"大气"环境,则想定为等压自发对流状态;若果用情性保护气氛,将样品室冲洗干净后,供给气 体的流量应不大于50mL/min在1atm.下). 对精度更高的测量,应控制气氛的湿度.若为“大气",应使用过氧酸镁等物质进行干燥;若为其他气 氛,也应作类似的干燥处理 乙.2.6选择适宜的仪器灵敏度,使试样熔化过程中产生的相应熔化峰,能记录于记录图纸的10% 90%分度范围内 7.2.7采用快迷加热的方式,将试样先加热到低于开始熔化温崖约50c时作少许停留,然后再以 10C/min的速率加热试样,直至试样全部熔化为止 对未知试样,推荐使用10c/min的加热速率 采用其他加热速率时,在报告中应予注明 7.2.8试验结束后,重新称重试样,记录其质量变化情况 7.2.9每一试样至少应作两次试验 7.2.10为了避免“过冷"现象对测定结果的影响,在通常情况下,规定试验只在加热条件下进行 试验结果表述 8.1根据试验得到的热分析曲线,确定开始熔化峰的外推始点,测量其相应温度作为开始熔化温度 T 8.2测量出上述同一熔化曲线的最后一个峰的峰温T, 8.3对8.2条中确定的T,值按附录B进行热滞后修正,求出L. 8.4按下式计算终了熔化温度T T=T,一L 式中;T液相线温度,C;
GB/T1425-1996 T,最后一个蜂值的幸温,c -热滞后温度修正值,C 8.5由于仪器,测量,试验条件等因素的影响,热分析得到的最终数据以整数度数报告,各数值的惨约 按GB8170进行 试验报告 9.1试验报告应包括下列内容; a试样的名称、成分,来源， b) 试样的(加工、热处理)状态 c)试样的尺寸(或形状、粒度质量 d试样的填装、安置情况 测量分析方法和使用的仪器型号,名称 加热速率(c/min); 气氛种类、成分、纯度、气压、流量、湿度等; g h 参比物名称,成分,来源、状态; 使用的样品皿的材质; 注明在制样、装机、测量及数据处理等各个阶段出现的各种异常情况; j k给出最终试验结果 开始熔化温度T,C; 终了熔化温度T,C; 本标准编号; m)试验人员及日期
GB/T1425一1996 附录 标准的附录 标定物质及其熔化温度 标定物质 TS-90定点类型 熔化温度,C -38.8344 秉 固定点 0.00 水 第二类参考点(冰点 26.87 二苯跳 第二类参考点(三相点 苯甲酸 第二类多考点(三相点 122.37 钢 固定点 156.5985 键 固定点 231.928 铁 第二类参考点 271.442 321.108 第 二类参考点 懦 327.502 餐 第二类参考点 419.527 圃定点 铺 630.755 第二类参考点 660.323 铝 固定点 961.78 银 固定点 固定点 1064.18 固定点 1084. O 铜 第二类参考点 1455 铺 钻 第 二类参考点 1495 1554 钯 第二类参考点 1769 第二类多考点 错 1963 第二类多考点 第二类参考点 2447 某些物质具有几种不同的结晶形态(例如话),诸标定物质在其熔化之后应废弃,不再使用 某些物质例如诵),在其熔化温度下具有较高的蒸汽压,对人体和仪器设备有害,应予注意 熔化温度采用Irs-90国际温标规定的定点温度 5
GB/T1425-1996 附录 B 提示的附录 热阻测定热滞后温度修正方法 B1根据需测热阻的温度范围,选择附录A中的一种高纯金属(纯度高于99.99%),采用与测定试样 时相同条件,测出其熔化吸热峰(见图B1) 基绒 纯物质熔化峰 温度 图B1高纯物质熔化峰的示意图 B2延长熔化峰前沿的直线段,在其上任取便于测量横、纵坐标差的两点M、N B3测出M和N两点间横坐标差的绝对值b,纵坐标差的绝对值a 对于DsC曲线,a的单位为mw;b的单位为c; 对于DTA曲线,a的单位为C;b的单位为C B4将a、b的值代入公式(B1)中即可求出热阻R,的数值 R =b/a B1 式中R,热阻,在DsC情况下,其单位为c/mw; 在DTA情况下为无量纲量值 B5热滞后修正值按公式(B2)计算: L =S×H×R B2 式中:L. -热滞后修正值,C; S -试验时的仪器灵敏度,DsC时为mw/em;DTA时为C/em; H -熔化过程中最后个峰的峰高,cm; R -热阻,DsC时为c/mw;DTA时为无量纲量值 B6每次热阻应作两次测量,测定周期按仪器有关规定执行