专利名称：用于热重分析仪温度标定的标样及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于热重分析仪温度标定的标样及其制备方法，具体的说，涉及利用溶胶-凝胶法制备热重分析仪用的标定温度的标样产品，属于标准物质领域。
理想的标准铁磁材料应具有下列性质1)磁性转变过程必须迅速，也就是说在很小的温度范围内就能成磁性变化。这样可以得到陡直的TG曲线。一般可用样品磁转变温度区间大小dTc来表征标样对仪器温度的确定精度。具体作法是做磁热重曲线微分曲线，在磁转变点会出现一峰值，该峰的半高宽dTc对应磁转变温度变化区间，dTc越小精度越大。
2)引起磁性变化所需要的外加磁场要小。
3)磁性变化温度应不受气氛的化学属性影响，应与气氛压力无关。
4)磁性变化过程应当是可逆的，以使样品能反复试验，直到把温度校正到最佳值为止。
5)磁性变化过程不应受其它标准物的影响，以保证能同时试验几种样品。
6)标准样品量在毫克级能明显地观察到变化过程。
现在国内外热重分析仪所用的标样，主要由国外的两大仪器公司提供，一是德国耐施(NETZSCH)公司，其提供的标样为铁磁金属或合金，圆片状，每片质量在80mg到200mg之间，标度温度分别为74℃、160℃、266℃、358℃、497℃、770℃，每个标样售价约200马克(合人民币1200元)。另一个是美国PERKIN-ELMER公司，其标样也为镍、铁及其它磁性合金，标样多为丝状或带状，校验温度分别为163℃，354℃，438℃，596℃，780℃，1000℃。金属或合金标样对外界环境要求较苛刻，在酸性气氛或潮湿环境容易变质，样品保存要求严格。德国和美国标样的缺陷主要有如下几点一是缺乏室温附近的标准样品，二是金属标样在湿度大的环境下易于生锈腐蚀，三是样品为金属不耐酸碱腐蚀，四是精度不是太好。
本发明采用具有巨磁阻效应的磁性稀土氧化物陶瓷制备用于热重分析仪温度标定的标样，其组分的重量百分比分别为La42～48；Sr 7～12；Mn22～25；O 20～22。
制备标样的主要工艺流程如下按上述标样组分比例称取一定剂量的La2O3溶于HNO3得无色透明溶液，称取Mn(CH3COO)2·4H2O溶于水成无色透明溶液，称取Sr(CH3COO)2·H2O溶于H2O成无色透明溶液，然后将上述三种溶液混合，再往混合液中加入柠檬酸做胶溶剂，磁力搅拌3小时，保持反应温度为60℃.然后将混合液蒸干，得黑色疏松粉料，再将粉料置于马弗炉中1000℃烧结2小时，得到纳米晶粉体；将上述纳米晶粉按标样要求压制成圆片，在1200℃烧结5小时，即得到用于热重分析仪温度标定的陶瓷标样。制备得标样的居里点在29℃和90.4℃。
标样用于热重分析仪温度标定校验的具体操作如下在热重分析仪起始阶段，将上述标样置于分析仪热天平内，外加弱磁场(强度为100高斯)，然后升温，上述样品在居里温度点有表观重量突变，记下此时仪器显示温度，与标样本身的Tc点进行比较，再对仪器进行温度调整，直到标准温度范围为止。标样的贮存是把制成的产品装在塑料样品盒中，不用时放入干燥器中。
我们与国外标样相比，优势在1)填补国内外标样在室温附近(29℃)的空白。2)我们标样重量不到德国标样的五分之一，而表观热重变化超过德国产品，用量少(30几毫克)，反应灵敏。3)我们两个样品的温度精度分别为6.8℃和5℃，德国的为19.1℃和7℃，我们产品精度要高.4)我们样品为陶瓷样，耐酸碱腐蚀，德国和美国样为金属或合金，怕酸碱腐蚀。4)首次采用氧化物磁性陶瓷做标样，而不是磁性金属或合金。5)我们制备样品采用简单的溶胶-凝胶技术，试样成分均匀可调，烧结温度1200℃左右，德国等标样须将金属共熔混炼，烧结温度2600℃左右，我们样品价格为500元/公斤，德国产品价格为60万/公斤，价格是我们的1万2000倍，由此看来，我们标样工艺简便，价格便宜。
图2是德国耐驰公司标样的磁热重曲线。
图1中，我们利用具有巨磁阻效应的磁性稀土氧化物陶瓷制备了居里点在29℃和90.4℃的圆片状陶瓷，样品形状为Φ5×1mm质量为分别为33mg、30mg，德国耐驰公司标样的重量是我们样品的5倍以上。
图2中，由TG曲线可以看出，该标样的dTc值分别为19.1℃和7℃，我们所制备的两个样品的dTc值分别为6.8℃和5℃，可见我们的精度要高于德国产品。对比图1和图2可以看出，我们样品的表观热重变化(高度)量大于德国公司的样品，说明单位质量的样品，我们的标样用量少，变化明显。另一方面，综观德国耐驰公司和美国P-E公司的标样，缺少室温附近的标准样品，而我们拥有室温附近的标样，而且，我们第一次采用耐酸碱腐蚀的磁性陶瓷替代磁性金属或合金作标样。
Sr7.57；Mn 23.72；O20.73。
其制备方法是所用化学试剂主要有La2O3、Sr(CH3COO)2·H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O、浓HNO3、柠檬酸，按La∶Sr∶Mn＝8∶2∶10的摩尔比称取上述化合物。主要步骤如下称取一定剂量的La2O3溶于适量HNO3得无色透明溶液，称取Mn(CH3COO)2·4H2O溶于适量水成无色透明溶液，称取Sr(CH3COO)2·H2O溶于H2O成无色透明溶液，然后将上述三种溶液混合，再往混合液中加入一定剂量的柠檬酸做胶溶剂，磁力搅拌3小时，保持反应温度为60℃.然后将混合液蒸干，得黑色疏松粉料.再将粉料置于马弗炉中1000℃烧结2小时，得到纳米晶La0.8Sr0.2MnO3粉体.将上述纳米晶粉压制成φ5×1mm圆片和φ10×1mm圆片，在1200℃烧结5小时，即得到La0.8Sr0.2MnO3陶瓷。
La0.7Sr0.3MnO3标样的组分重量百分比为La 42.94；Sr 11.61；Mn 24.26；O21.19。
其制备过程同上，只不过其摩尔比为La∶Sr∶Mn＝7∶3∶10。
权利要求
1.一种用于热重分析仪温度标定的标样，其特征是采用具有巨磁阻效应的磁性稀土氧化物陶瓷制备用于热重分析仪温度标定的标样，其组分的重量百分比分别为La42～48；Sr7～12；Mn22～25；O 20～22。
2.一种如权利要求1所说的用于热重分析仪温度标定的标样，其特征是该标样的组分的重量百分比分别为La47.98；Sr7.57；Mn23.72；O 20.73。
3.一种如权利要求1所说的用于热重分析仪温度标定的标样，其特征是该标样的组分的重量百分比分别为La 42.94；Sr 11.61；Mn 24.26；O 21.19。
4.一种如权利要求1所说的用于热重分析仪温度标定的标样的制备方法，其特征是主要工艺流程为按标样组分比例称取一定剂量的La2O3溶于HNO3得无色透明溶液，称取Mn(CH3COO)2·4H2O溶于水成无色透明溶液，称取Sr(CH3COO)2·H2O溶于H2O成无色透明溶液，然后将上述三种溶液混合，再往混合液中加入柠檬酸做胶溶剂，磁力搅拌3小时，保持反应温度为60℃.然后将混合液蒸干，得黑色疏松粉料，再将粉料置于马弗炉中1000℃烧结2小时，得到纳米晶粉体；将上述纳米晶粉按标样要求压制成圆片，在1200℃烧结5小时，即得到用于热重分析仪温度标定的陶瓷标样。
全文摘要
本发明涉及一种用于热重分析仪温度标定的标样及其制备方法，具体的说，涉及利用溶胶凝胶法制备热重分析仪温度标定的标样产品。我们针对目前国内热分析仪标样均来自国外两家公司的现状和这两家公司标样产品目前存在的缺点，即不耐酸碱腐蚀、精度不高、潮湿环境下易于生锈及缺乏室温附近标样等特点，采用具有巨磁阻效应的镧系稀土锰氧化物为原料，制备出用于热重分析仪温度标定的磁性氧化物陶瓷。该产品由两个试样组成，一个样品的居里温度为29℃，故其标定温度是29℃，另一个的居里温度是90.4℃，可以标定温度是90.4℃。我们产品具有精度高、耐酸碱腐蚀、耐潮湿环境、制备工艺简单、价格便宜、使用方便等优点。
文档编号C04B35/50GK1451957SQ0312660
公开日2003年10月29日 申请日期2003年5月20日 优先权日2003年5月20日
发明者林木良, 尹荔松, 林国淙, 张进修 申请人:中山大学