应用Origin软件处理差示扫描量热实验数据

摘要：介绍了如何使用Microcal Origin 7.5软件完成差示扫描量热实验数据快速、准确的处理与分析的方法及技巧。同时，避免了手工绘图做切线引入的误差，操作简单易行，结果更可靠。

关键词：Origin 差示扫描量热 数据处理

差示扫描量热法（DSC）是一种重要的热分析方法。是指在程序控温下，测量物质和参比物的温度差与温度或者时间的关系的一种测试技术。它具有分析速度快、制样简单等优点，因此应用范围较广。常用于材料的研发、性能检测与质量控制，如玻璃化转变温度、晶化转变温度、相转变的测定，产品稳定性的检验等。非晶合金由于其优异的性能而成为具有较大发展潜力的新材料。为使非晶合金得到更广泛的应用，人们正致力于形成非晶合金的研究。在非晶合金的研究过程中，一些学者提出了不同的判定非晶形成能力的参数，这些特征温度的值由两条相交切线确定。

如果在实验数据处理过程中应用电脑软件，将使得比较麻烦的数据处理变得简单快捷，也减少了手工制图的误差，提高了运算的效率和准确性。Origin是美国OriginLab公司开发的图形可视化和数据分析软件，自1991年问世以来，由于其操作简便，功能开放，很快就成为国际流行的分析软件之一，是公认的快速、灵活、易学的工程制图软件。Origin的数据分析包括排序、计算、统计、平滑和拟合等。

本文介绍用Origin7.5版本软件处理YZrAlCo非晶合金的差示扫描量热曲线，可以直接在曲线上做切线，并由两条相交切线计算得到相应的特征温度，易于掌握，结果可靠。

一、用Origin7.5 处理该实验数据的方法

首先在Origin7.5软件中插入一个可兼容的作切线的小插件，插入后在Origin 中会显示图标。YZrAlCo非晶合金的差示扫描量热曲线处理方法如下：

1.点击工具栏的excel栏，图标为，然后点击数据栏导入实验数据文本。文本导入向导有3步骤：第1步骤，选择最合适的文件类型为“分隔符号”；第2步骤，选择分隔符号为“分号”；第3步骤，选择每列数据格式为“常规”。最后点击“完成”和“确定”。实验数据就显示在excel表格中，共有四列数据，分别“Temp.”、“Time”、“DSC”和“Sensit.”。

2.作Temperatrue与DSC关系曲线。选中excel表格中的第一列和第三列。

3.作切线并求得切线斜率。在DSC谱图上，表现出在温度通过玻璃化转变温度时，基线向吸热方向移动。Ａ点是开始偏离基线的点，把基线延长，两个基线的垂直距离ΔJ叫阶差，在1/2ΔJ处可找到C点，从C点作切线与前基线延长相交于B点，热分析国际联合会（ICTA）建议用B点作为玻璃化转变温度T。

将鼠标移动到四方形点击左键，出现四方形图标，将图标移动到曲线上一个点，将其中心对准要做切线的点，双击左键，就会出现这个点的切线，同时在图形的上面会显示此切线的斜率(slope)。同样地，应用该方法可以作出过A点的切线．此两条切线相交于一点。该相交点对应玻璃转变温度T，单击左键便显示温度值。

二、结论

在热分析实验中，DSC曲线的特征温度是数据处理的关键之一。手工作图虽然直接，但随意性较大，且误差大小也因人而异。Origin软件是多文档界面应用程序，可以简单、方便地对DSC曲线作切线，从而获得较精确的实验数据。

参考文献：

[1]何世文，陈滨.差示扫描量热法在非晶合金形成能力和晶化行为研究中的应用[J].湖南工业大学学报，2010，24(6)：5-10.

[2]周剑平.精通Origin7.0[M].北京：北京航天航空大学出版社，2004.