Химия - Термический анализ
01 марта 2011Оглавление:
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: 3939
|