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METTLER TOLEDO DSC5+STARe系统 热分析设备的详细资料

在材料热分析领域，精准测量物质的焓变及热行为是研究材料特性、优化生产工艺的关键。METTLER TOLEDO DSC5+STARe系统差示扫描量热仪凭借创新技术、灵活模块化设计与瑞士品质，成为行业新标杆。它能满足工业研发、学术研究、生产质检等多场景需求，在热分析效率与精度上表现突出。下面将详细介绍该仪器的核心特性、广泛应用，并深入解析其测试原理，展现其在热分析领域的独特价值。

METTLER TOLEDO DSC5+STARe系统差示扫描量热仪是一款具备创新技术与灵活模块化设计的高端热分析设备，遵循瑞士品质标准，为差示扫描量热法（DSC）应用树立新基准。差示扫描量热法主要用于测量材料因物理或化学性质变化而产生的焓变，且该焓变随温度或时间变化。这款仪器拥有诸多优势，其FlexMode™功能可让用户在功率补偿模式与热流模式间灵活切换，功率补偿模式能出色分离相近热效应，分辨率优异；热流模式噪声低，对微弱效应或转变的检测灵敏度极高。配备的MultiSTAR™传感器含有136个热电偶，能精准捕捉微弱热效应，专利电子热流调节功能节省时间的同时保障测量准确性，独特的模块化设计可根据当前及未来需求定制解决方案，省时的FlexCal™调节功能确保在各类测量条件下都能获得准确结果，创新的带气体吹扫坩埚室的机器人能保护样品免受环境影响，实现24小时稳定运行。

仪器的传感器设计极具革命性，MMS 1陶瓷传感器化学稳定性强且坚固耐用，集成2个加热器以实现功率补偿模式。在功率补偿模式下，传感器通过加热器补偿样品与参比位置的温差（ΔT），使ΔT=0，当样品发生焓变时，精准测量补偿所需的加热功率，从而得到高分辨率的热流信号；热流模式则依托传感器的独特设计，实现高灵敏度检测。这种先进传感器结合优化的样品池设计，带来了世界级的基线质量与比热容（Cp）测量精度。在自动化方面，DSC 5+融合先进软硬件，3轴样品机器人、功能强大的STARe软件与高性能MMS 1传感器协同工作，大幅提升实验效率。环境可控的坩埚室可存储96个样品坩埚与7个参比坩埚，支持连续测量，还能自动识别两种托盘类型，适配20-160μL不同规格的坩埚。对于敏感样品，机器人可自动处理坩埚盖，测量前移除或在测量前刺破密封盖，测量后将用过的坩埚自动丢弃到坩埚收集箱。软件方面，STARe软件具备FlexCal™调节、AIWizard™自动结果评估等功能，可简化工作流程，减少操作人员工作量。

温度配置

DSC 5+采用模块化设计，用户可根据测量需求选择合适的工作温度范围。冷却方式有空气冷却（室温）、Intracooler冷却（-30℃或-85℃）、CombiCooler冷却（-150℃）三种选项，加热炉有500℃和700℃两种最高工作温度的银炉可选。CombiCooler冷却装置可同时连接液氮与Intracooler，仪器会根据实验方法自动选择合适的冷却设备，减少液氮消耗。此外，仪器还具备多样的模块化配置选项，坩埚室使用样品机器人时可存储大量样品，且可通入惰性气体（如氮气）防止样品在测量前与大气发生不良相互作用；直观的触摸屏便于用户监控仪器状态，OneClick™功能可快速启动常用方法；软件控制的质量流量控制器能调节4种不同实验气体的流量（0-200mL/min），确保测量环境稳定可重复或实现气体快速切换。

坩埚选择与使用

DSC 5+提供丰富的坩埚种类，材质包括铝、金、HP坩埚、MP坩埚等，体积20-160μL，还支持高压坩埚，所有坩埚均可与样品机器人配合使用。配套的坩埚密封压片机可轻松密封样品盘，更换冲头和模具后可适配不同坩埚；坩埚操作套装包含漏斗、镊子、针头、橡胶片、坩埚支架等工具，方便样品装填与坩埚操作。应用领域方面，DSC 5+适用范围极广，可用于测量材料的熔融行为、结晶与成核、多晶型、液晶转变、相图与组成、玻璃化转变、反应性、反应动力学、固化、稳定性、混溶性、增塑剂影响、热历史、比热容及比热容变化、反应与转变焓、纯度等多种热事件与过程，分析的材料涵盖热塑性塑料、热固性塑料、弹性体、复合材料、金属与合金、胶粘剂、食品、医药、化学品等。例如，在比热容测量中，采用蓝宝石法（符合DIN ISO 11357-4和ASTM E1269标准），在功率补偿模式下分析金属样品（如钼），测量值与文献值偏差在2%以内；在有机化合物焓重复性测试中，对液晶材料BCH-52进行10次连续测量，熔融峰（146℃）与相变峰（164℃）的焓重复性（相对标准偏差）达0.2%。

STARe软件是DSC 5+的重要组成部分，作为市场上全面的热分析软件，具备极高的灵活性与丰富的评估功能，由基础软件与多个应用专属选项组成，可满足当前及未来需求。其中AIWizard™依托训练过的神经网络，能自动识别和评估DSC测量的所有热效应；FlexCal™可将不同模块、坩埚、气体类型组合的调节参数存储在数据库中，根据实验方法自动应用合适的调节参数，无需额外调节；evalsMacro功能允许用户预设已知样品的曲线评估限值，确保不同操作人员评估结果一致，还可定义自动评估以确认结果是否符合规格；QC选项能自动跟踪产品质量，对比曲线并将结果存储在材料专属表格中，展示统计数据以便追踪偏差。此外，METTLER TOLEDO还提供全方位的服务与支持，包括全球范围内的专业售后团队、丰富的热分析应用文章、产品与技术视频库、季度电子通讯等，保障仪器持续稳定运行，帮助用户充分发挥仪器性能。

测试原理

METTLER TOLEDO DSC5+STARe系统差示扫描量热仪基于差示扫描量热法（DSC）的核心原理工作，核心是在程序控制温度条件下，测量样品与参比物之间的热流差，进而分析样品的热行为。仪器通过将样品与惰性参比物（在测量温度范围内无热效应，如氧化铝）分别置于两个独立的样品池内，由加热/冷却系统对两者施加相同的温度程序（升温、降温或恒温）。当样品发生物理变化（如熔融、结晶、玻璃化转变）或化学变化（如固化、氧化、分解）时，会吸收或释放热量，导致样品与参比物之间出现温度差（ΔT）。

在功率补偿模式下，仪器通过传感器内置的两个加热器实时监测ΔT，当ΔT出现时，加热器自动向样品或参比物施加额外的加热功率，使两者温度重新恢复一致（ΔT=0），此时补偿的加热功率大小就等于样品吸收或释放的热量，该功率信号经处理后转化为热流信号，形成DSC曲线。而在热流模式下，传感器通过136个热电偶组成的MultiSTAR™热电偶阵列，测量样品与参比物之间因热流差异产生的温度差，再根据热传导定律将温度差转化为热流信号，同样生成反映样品热行为的DSC曲线。通过分析DSC曲线中峰的位置（对应转变温度）、峰面积（对应焓变）、峰形（反映转变过程动力学特性）等信息，即可获取样品的关键热性能参数，为材料研究与质量控制提供依据。

METTLER TOLEDO DSC5+STARe系统差示扫描量热仪凭借创新的技术设计、灵活的模块化配置、高效的自动化功能与广泛的应用范围，为热分析领域提供了可靠且高效的解决方案。无论是在精准的热流测量、多样的温度控制，还是便捷的自动化操作与全面的软件支持方面，都展现出卓越的性能。其清晰的测试原理确保了测量结果的准确性与科学性，能满足不同行业用户的多样化需求。随着材料科学与相关领域的不断发展，这款仪器必将在更多前沿研究与工业应用中发挥重要作用，助力用户深入探索材料热特性，推动技术创新与产品质量提升。