Химия - Термический анализ

01 марта 2011


Оглавление:
1. Термический анализ
2. Термический анализ фармацевтических материалов
3. Термический анализ композиционных материалов



Термический анализ — раздел материаловедения, изучающий изменение свойств материалов под воздействием температуры. Обычно выделяют несколько методов, отличающихся друг от друга тем, какое свойство материала измеряется:

  • Дифференциально-термический анализ: температура
  • Дифференциально-сканирующая калориметрия: теплота
  • Термогравиметрический анализ: масса
  • Термомеханический анализ: линейный размер
  • Дилатометрия: объём
  • Динамический механический анализ : механическая жёсткость и амортизация
  • Диэлектрический термический анализ: диэлектрическая проницаемость и коэффициент потерь
  • Анализ выделяемых газов : газовые продукты разложения
  • Термооптический анализ : оптические свойства
  • Визуально-политермический анализ: форма
  • Лазерный импульсный анализ: температурный профиль
  • Термомагнитный анализ : магнитные свойства

Под синхронным термическим анализом обычно понимают совместное использование термогравиметрии и дифференциально-сканирующей калориметрии одного и того же образца на одном инструменте. В этом случае условия эксперимента практически одинаковы для обоих сигналов. Полученная информация может быть еще более расширена при оснащении инструмента СТА системой анализа газовой фазы — ИК-фурье спектроскопией или масс-спектрометрией.

Другие методы основаны на измерении звука или эмиссии света от образца, электрического разряда от диэлектрического материала или механической релаксации в нагруженном образце.

Объединяющей сущностью всех перечисленных методов является то, что отклик образца записывается в зависимости от температуры.

Обычно изменение температуры осуществляется по заранее заданной программе — либо это непрерывное увеличение или уменьшение температуры с постоянной скоростью, либо серия измерений при различной температуре. Используются и более сложные температурные профили, использующие осциллирующую скорость нагревания или изменяющие скорость нагревания в ответ на изменение свойств системы.

В дополнение к управлению температурой образца также важно управлять средой, в которой проводятся измерения. Измерения могут быть выполнены на воздухе или в среде инертного газа. Также используется восстановительная или химически активная газовая среда, образцы помещаются в воду или другую жидкость. Обращённая газовая хроматография является методикой, которая изучает взаимодействие газов и паров с поверхностью — измерения часто проводятся при различных температурах, так что они могут быть рассмотрены как одна из разновидностей термического анализа.

Атомно-силовая микроскопия использует тонкий зонд для отображения топологии и механических свойств поверхностей с высокой пространственной разрешающей способностью. Управляя температурой горячего зонда и/или образца можно реализовать метод термического анализа с пространственным разрешением.

Термический анализ также часто используется как один из основных методов изучения теплопередачи через структуры. Базовые данные для моделирования поведения и свойств таких систем получают измеряя теплоёмкость и теплопроводность.



Просмотров: 2793


<<< Теплостойкость
>>>