第一百一十三章 一馬平川

　　三人先是來(lái)到先材樓的530房間。

　　屋內(nèi)，凝膠色譜儀已經(jīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　陳婉清打開(kāi)儀器旁邊的電腦，找到他們的測(cè)試數(shù)據(jù)，開(kāi)始數(shù)據(jù)處理。

　　數(shù)據(jù)處理有專(zhuān)門(mén)的軟件，只需要導(dǎo)入結(jié)果，再應(yīng)用提前寫(xiě)好的處理算法，即可自動(dòng)擬合計(jì)算。

　　不過(guò)，假如測(cè)試結(jié)果的曲線形狀異常，可能出現(xiàn)無(wú)法自動(dòng)擬合的情況，這種時(shí)候就需要手動(dòng)操作。

　　好在，許秋他們沒(méi)有遇到這樣的情況，所有數(shù)據(jù)在導(dǎo)入后均自動(dòng)得出了結(jié)果。

　　如果每個(gè)數(shù)據(jù)都要手動(dòng)處理的話，可能一整個(gè)上午就要交待到這里了。

　　結(jié)果表明，八種聚合物材料的數(shù)均分子量，都在2萬(wàn)到5萬(wàn)之間，多分散系數(shù)則在1.6到1.9。

　　這在有機(jī)光伏領(lǐng)域的聚合物給體材料中，算是正常的數(shù)據(jù)。

　　如果分子量過(guò)小，則表明聚合物主鏈太短，材料的電荷輸運(yùn)性能會(huì)變差；

　　分子量過(guò)大，除非有特別長(zhǎng)的支鏈，不然會(huì)出現(xiàn)溶解性問(wèn)題。

　　而多分散系數(shù)過(guò)大，比如超過(guò)2.0，那么用這批材料做電池，得到器件性能數(shù)據(jù)的重復(fù)性會(huì)很差。

　　可能同一批材料，同樣的條件，有的能做到8%，有的就只有7%、6%甚至更低。

　　至于多分散系數(shù)小于1.5，那確實(shí)不錯(cuò)，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性會(huì)非常好。

　　許秋也很想實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)果，但基于目前的合成條件，并不能做到。

　　處理完數(shù)據(jù)，用U盤(pán)拷貝，三人將廢液和其他實(shí)驗(yàn)垃圾處理掉，鎖門(mén)走人。

　　一共只花費(fèi)了半個(gè)多小時(shí)的時(shí)間。

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　　接著，來(lái)到旁邊的528房間。

　　里面有三臺(tái)儀器，包括今天要用到的DSC和TGA，還有一臺(tái)TMA熱機(jī)械分析儀。

　　TMA是在程序溫度下和非震動(dòng)載荷作用下，測(cè)量物質(zhì)的形變與溫度時(shí)間等函數(shù)關(guān)系的一種技術(shù)，主要測(cè)量物質(zhì)的膨脹系數(shù)和相轉(zhuǎn)變溫度等參數(shù)。

　　一般是測(cè)試橡膠、纖維之類(lèi)的結(jié)構(gòu)材料，像許秋他們用于有機(jī)光伏的聚合物材料屬于功能材料，用不到這項(xiàng)表征手段。

　　許秋并沒(méi)有把DSC和TGA的實(shí)驗(yàn)技能全部還給老師，畢竟是去年剛學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)。

　　他和學(xué)姐一同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)妹則在旁邊觀看、學(xué)習(xí)。

　　TGA，相對(duì)來(lái)說(shuō)原理上比較簡(jiǎn)單，就是在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氛圍下，逐漸對(duì)材料加熱，提高其溫度，檢測(cè)材料的重量隨時(shí)間變化情況。

　　因?yàn)槭浅绦蚩販?，溫度與時(shí)間是一一對(duì)應(yīng)的，所以可得到材料的重量隨溫度的變化曲線。

　　當(dāng)材料大幅度失重，可能意味著材料內(nèi)溶劑揮發(fā)、失去結(jié)晶水、分解、二次分解等。

　　對(duì)應(yīng)的溫度，便是發(fā)生上述反應(yīng)的臨界溫度。

　　操作也同樣簡(jiǎn)單，只需要將稱(chēng)量好的樣品，放入坩堝內(nèi)，再掛在儀器中，依據(jù)需求，設(shè)定升溫程序再執(zhí)行即可。

　　DSC，同樣用到了程序控溫，不過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)零下80攝氏度到零上1000多攝氏度的精準(zhǔn)控溫。

　　因?yàn)樯婕暗降蜏貙?shí)驗(yàn)，所以要用到低溫冷卻裝置，需要提前打開(kāi)預(yù)冷。

　　材料系里的這臺(tái)DSC是功率補(bǔ)償型的。

　　采用內(nèi)加熱式，裝樣品和參比物的支持器是各自獨(dú)立的元件，在樣品和參比物的底部各有一個(gè)加熱用的鉑熱電阻和一個(gè)測(cè)溫用的鉑傳感器。

　　熱學(xué)測(cè)試中，很多部件都是用的貴金屬鉑。

　　它是采用動(dòng)態(tài)零位平衡原理，即要求樣品與參比物溫度，無(wú)論樣品吸熱還是放熱時(shí)都要維持動(dòng)態(tài)零位平衡狀態(tài)，也就是要保持樣品和參比物溫度差趨向于零。

　　通過(guò)測(cè)定維持樣品和參比物處于相同溫度所需要的能量差，可以反映樣品焓的變化，進(jìn)而得到材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶溫度。

　　不過(guò)，一般用于有機(jī)光伏的聚合物材料都是弱結(jié)晶性，測(cè)出來(lái)的DSC圖像大多是一馬平川，曲線形狀類(lèi)似一個(gè)平行四邊形。

　　這樣的圖形沒(méi)有絲毫區(qū)分度，除了證明其弱結(jié)晶性外，得不到其他的有用信息。

　　但畢竟是一項(xiàng)常規(guī)表征測(cè)試，該走的流程還是要走的。

　　八個(gè)樣品，先從學(xué)姐的開(kāi)始測(cè)起。

　　將樣品稱(chēng)量好，裝入坩堝，放在DSC儀器的平臺(tái)處。

　　設(shè)置程序控溫，從常溫先升緩慢到高溫，比如250攝氏度，然后再回到零下20攝氏度，然后再升到高溫，循環(huán)一遍。

　　一般高溫的設(shè)定溫度，要低于材料的分解溫度，也就是從TGA中測(cè)試出來(lái)的溫度。

　　值得注意的是，如果材料會(huì)在高溫下釋放大量氣體或者爆炸的材料，是不能測(cè)試的DSC和TGA的。

　　不然測(cè)了一半，材料在儀器內(nèi)部炸了。

　　測(cè)試失敗都是小事，很有可能會(huì)損壞儀器。

　　系里可能不會(huì)直接找你的麻煩，但一定會(huì)找你的導(dǎo)師要賠償，然后你就準(zhǔn)備面對(duì)憤怒的導(dǎo)師吧。

　　待DSC冷卻裝置的溫度達(dá)到零下80攝氏度，啟動(dòng)測(cè)試。

　　測(cè)試時(shí)間很長(zhǎng)，一個(gè)樣品通常要一個(gè)小時(shí)左右，測(cè)試過(guò)程中人可以離開(kāi)，鎖好門(mén)就行。

　　不過(guò)這兩臺(tái)儀器都不能自動(dòng)換樣品，因此更換樣品還是要人工操作。

　　有一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題，材料一樓和材料二樓是同時(shí)修建的，兩棟樓是緊挨著的，先進(jìn)材料樓是之后補(bǔ)建的，距離材一材二很遠(yuǎn)。

　　算上上下樓的時(shí)間，從材一到先材，步行差不多要十五分鐘，一來(lái)一回就是半小時(shí)。

　　騎共享單車(chē)倒是快一些，但是校園里的共享單車(chē)，可能停車(chē)十分鐘，再回來(lái)找，車(chē)子就沒(méi)了。

　　許秋想了想，說(shuō)道：

　　“等下我留下來(lái)看著，你們可以回去，反正我要寫(xiě)文章，在這邊也是一樣的。

　　就是我的電腦還留在材料一樓……”

　　“交給我吧，等下我給師兄送過(guò)來(lái)?！表n嘉瑩道。

　　“那行，你們先回去吧?！?p>　　這學(xué)妹還是上道啊。

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　　送別了二人，許秋打量起實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的布局。

　　這間實(shí)驗(yàn)室的面積和材一216差不多，不過(guò)只有三臺(tái)設(shè)備，看起來(lái)還是比較空曠的。

　　墻上掛著空調(diào)，還有幾張桌子和圓凳。

　　空調(diào)沒(méi)開(kāi)，他也沒(méi)打算開(kāi)。

　　就在三天前，魔都來(lái)了秋老虎。

　　白天不再那么熱，晚上也開(kāi)始冷了。

　　仿佛那一天間隔了夏天和秋天。

　　半小時(shí)后，學(xué)姐第一個(gè)樣品的DSC曲線已經(jīng)跑了一半，看它的形狀，果然是一馬平川。

　　許秋搖搖頭，心中計(jì)算著時(shí)間，學(xué)妹應(yīng)該要過(guò)來(lái)了吧。