新版国标ＧＢ／Ｔ６４２５—２００８《热分析术语》的要点与主要创新点

经过两年时间的多次修改，新版国标 GB/T 6425—2008《热分析术语》已于2008年8月由中国标准出版社正式出版。现将该项标准的要点与主要创新点概述如下。

新版国标主要变化和尚需说明之处（要点）：

1.热分析总定义

新版国标将热分析定义为“在程序控温（和一定气氛）下，测量物质的某种物理性质与温度或时间关系的一类技术。”与原国标GB/T 6425—1986 的定义“在程序温度下, 测量物质的物理性质与温度的关系的一类技术”相比，增添了“气氛”和“时间”因素。这种变化是基于如下考虑：

（1）热分析的测定结果是非平衡值，即与实验条件（如气氛等因素）密切相关；

（2）热分析实验概括起来有两种基本类型：与温度有关的扫描型（temperature瞫canning mode），这是原国标已经强调的；与时间有关的等温型（isothermal mode），这是新版国标增补的；

（3）在原国标总定义中将被测对象称之为“物质”具有较强的概括性，新版国标仍予以保留。新版国标注意了“物质”（substance）、“样品”（sample）和“试样”（specimen）的区别，在具体方法中称“试样”，如差热分析定义为：“在程序控温和一定气氛下，测量试样和参比物温度差与温度或时间关系的技术。”

新版国标对热分析总定义和具体方法的定义更加注重对实验的考虑。

2.两种类型DSC及其所测物理量

新版国标将heat瞗lux DSC称“热通量DSC”，不再沿用原国标“热流型DSC”的叫法, 测量的是heat flow rate（热流速率）；功率补偿DSC (power瞔ompensation DSC) 测量的是heating power（加热功率）。按热力学要求，DSC曲线的纵坐标，向上为正，表示吸热。

3.温度调制式差示扫描量热法的简称

目前，温度调制式差示扫描量热法（modulated瞭emperature differential scanning calorimetry）的简称尚不统一，有MDSC、TMDSC等，新版国标将这种方法简称为MTDSC，这将有助于这种方法简称的统一。

4.同时联用技术与串接联用技术的符号表示

TG睤SC/FTIR,TG睤SC/MS，同时联用技术在两种技术之间采用半字线“病绷接，而串接联用技术，用斜线“/”连接，以便强调后一种方法与前一种方法在时间上的前后关系。

5.关于sample (样品)、specimen (试样) 和specimens (试样和参比物)

新版国标将specimens称“试样和参比物”或“试样-参比物”，原国标称“样品”。实际上，“样品”是另有定义的，ISO11358将其定义为：“sample: A small part or portion of a bulk material or batch of products intended to be representative of the whole. ”(样品:可代表整个材料或产品的一小部分批料。)

6.试样质量

新版国标将试样的用量称“试样质量”（mass of the specimen或specimen mass），不称 “试样重量”（specimen weight），因为“质量”和“重量”是两个不同的概念。

7.热分析曲线TA curve

根据国际热分析协会名词委员会的有关规定，新版国标将热分析的记录称“热分析曲线”，如DSC曲线、TG曲线、TMA曲线和DMA曲线等，不称“热谱”（thermogram）、“热谱曲线”（thermogram curve）。

8.玻璃化（glass transition）

在不特别强调转变过程时，新版国标将其称“玻璃化”，可不称“玻璃化转变”，因为在一定意义上“化”与“转变”是重复的。

9.“热流”和 “热流量”

新版国标中，heat flow指过程称“热流”；指物理量（DSC曲线的纵坐标）称“热流量”，相当于“热流速率”。

10.动力学三参量（kinetic triplet）

新版国标将kinetic triplet 称“动力学三参量”，不再沿用习称的一种叫法 “动力学三联体”。

新版国标具有如下特征（创新点）：

1.具有一定的原创性

新版国标不是复制某一项国际标准（如ISO 、ICTAC等）或国家（如ASTM，JIS等）标准，而是参考数十种现行的国际上通用的标准，加以综合，并结合热分析的发展现状和中国的具体国情，在广泛征求意见的基础上（包括科研单位、高校、产业部门等50余个单位）制订的。

2.充分反映热分析的新进展

原国标面临严重缺失和老化，新版国标进行了大幅度修改和增补，增加了一些热分析术语，如有关校准、状态调节、热分析实验数据质量标志，以及应用（热焓松弛、比定压热容、氧化诱导期和氧化诱导温度、相图、纯度测定、非等温动力学等）方面的内容。充分考虑了热分析发展的现状，如对差示扫描量热法的定义涵盖了并存的热通量型和功率补偿型两种类型；热重法的叫法，仍可使用普遍称呼的热重分析等；反映了20余年来热分析技术的最新发展, 增补了近年出现的一些新的热分析方法，如：温度调制式差示扫描量热法(MTDSC)、控制速率热分析、微区热分析、光照差示扫描量热法等。

3.科学定义热分析新技术

新版国标对热分析领域的一些新技术给出了科学定义。例如，MTDSC虽已提出十余年，但至今并无完整的定义，新版国标按其原理，对各大仪器公司推出的不同形式的调制方式进行了概括，具有较大的包容性。定义为：“在温度程序上叠加一个正弦或其他形式的温度程序,形成热流速率和温度信号的非线性调制的差示扫描量热法。这种方法可将热流速率即时分解成可逆的热容成分（如玻璃化、熔化）和不可逆的动力学成分（如固化、挥发、分解）。”该定义得到广泛认同。

4.确定较为严谨的术语

新版国标对有争议的热分析术语，经过严格的分析、评述，给出了较为严谨的叫法。例如，DSC是在高分子材料科学、药物等领域应用甚广的一种热分析术语，此种方法所测物理量有多种说法，如能量差（difference in energy）、热通量(heat flux)、热流量（heat flow）、热流速率（heat flow rate）、热流速率差（difference in heat flow rate）、功率（power）、加热功率（heating power，thermal power）、加热功率差 (thermal power difference) 等。经分析并根据ISO的最新规定，新版国标将热通量DSC（heat flux DSC）和功率补偿DSC（power composition DSC）所测的物理量分别称为“热流速率”和“加热功率”；针对热流速率C和加热功率吸放热方向现行一些表达方式上的不一致，新版国标基于热力学的要求，也给予明确说明和规定。

5.重新表述某些热分析术语及其定义

例如，目前世界上，对热分析曲线的纵坐标有以DSC、TG、TMA等形式表达的。在进行新版国标宣贯时，我们指出此种表达是不合适的，上述符号是方法的简称，而非物理量，正确的表达应当是dQ/dt、Δm、Δl(或ΔV )等。

再如，ISO 11357—4将比定压热容定义为：“quantity of heat necessary to raise the temperature of unit mass of material by 1 K at constant pressure.”(在恒定的压力下，单位质量的材料升高1K所需要的热量。)这里的所谓“升高1K”不确切，对物理量下定义时的一个基本原则就是不能有单位介入。为此，新版国标将比定压热容定义为“在恒定的压力下，单位质量的样品单位温升所需要的热量”。

6.是制订中国各种热分析标准的基础

如目前着手制订的玻璃化温度、结晶和熔融温度、比定压热容测定等热分析方法国家标准，均遵照该项新版国标规定的相关内容。

热分析技术与应用日新月异、层出不穷，某些新技术在新版国标并未得到反映，诸如随机多频温度调制DSC和超快速薄膜纳诺量热仪等，另外，该项标准在执行过程还会发现一些不足，这些均有待今后进一步完善。

刘振海：中国科学院长春应用化学研究所，130022