Общая характеристика термического анализа.

Общая характеристика термического анализа.

Термический анализ (ТА) широко используется в металлургической, сталелитейной и литейной промышленности и играет важнейшую роль в их повседневной работе по контролю качества современных материалов. Ранние версии фазовых диаграмм были получены из данных, собранных путём анализа кривых охлаждения. Знание фазовых диаграмм и фазовых превращений имеет решающее значение для понимания структуры материалов и контроля их затвердевания и последующей модификации для достижения желаемых свойств.

Термические методы – это экспериментальные методы для характеристики системы (элемента, соединения или смеси) путём измерения изменений физико-химических свойств при повышенных температурах. Сюда входят два основных метода:

1) дифференциальный термический анализ (ДТА), в котором изучаются фазовые превращения с помощью температурно-временных записей при равномерном нагреве или охлаждении системы;

2) термогравиметрический анализ (ТГА), в котором изменения веса измеряются как функция повышения температуры.

Другие методы, которые подпадают под это определение, включают:

v использование изменений объёма или давления газа;

v изменения в твёрдом объёме;

v изменения электрического сопротивления;

v изменения в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной передаче, или отражательной способности.

Основные методы термического анализа.

Дилатометрия – измерение изменений линейных и объемных размеров материалов в результате программируемого изменения температуры во времени

Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) – количественное измерение величины тепловых потоков, возникающих при одновременном программированном нагреве образца и эталона позволяет изучать процессы, связанные с химическими и фазовыми переходами в системе, производить высокоточное определение зависимости теплоемкости от температуры или времени при изотермическом анализе.

Дифференциальный термический анализ (ДТА) – определение разности температур между образцом и эталоном при программируемом изменении температуры во времени.

Термомеханический анализ (ТМА)/ динамический механический анализ (ДМА) – измерение деформации образца как функции температуры, времени и приложенной силы. В ДМА проводится измерение сигнала механического возбуждения (как правило, синусоидальной формы), прошедшего через специально закрепленный образец. В ТМА определяется механический отклик образца при программируемом изменении температуры без механического возбуждения.

Термогравиметрический анализ (ТГА) – определение величины и характера изменения массы образца в задаваемой газовой атмосфере в результате программируемого изменения температуры.

Для удобства измерений так же выпускаются комплексные системы для выполнения совмещенного анализа (2 в 1):

Cинхронный термический анализ (СТА) – одновременное использование термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии (ТГА / ДСК) или термогравиметрии и дифференциального термического анализа (ТГА / ДТА)

Анализ выделяющихся газов – разработана возможность совмещения приборов термического анализа с ИК-Фурье и масс-спектрометрами для определения состава газов, выделяющихся при термической деструкции исследуемого образца.

Метод лазерной вспышки, метод греющих плит (тепломеры) – высокоточное измерение тепловых потоков, возникающих в исследуемом образце за счет создания градиента температур. Применяются для определения коэффициентов теплопроводности и теплопереноса, а также удельной теплоемкости в широком диапазоне температур.

Определение коэффициента электрического сопротивления – измерение температурной зависимости изменения диэлектрических свойств материалов как полимерных, так и керамических.

Области применения ТГ

Добыча и переработка сырья, атомная промышленность, геология, наука, материаловедение, нефтехимия и нефтепереработка, угольная промышленность, химическая промышленность, машиностроение (на сайте оборудования ТГ так написано).

6. Приведите примеры процессов, которые возможно исследовать методом ТГ

Стабильность веществ, температуры разложения и окисления.

Принцип работы термовесов.

Точное определение массы за счет катушки и стержня. Изменение положения на микрометры и ЭДС меняется (схема в тетради).

В чем отличие ДТА от ДСК

В ДТА измеряется разность температур в ходе процесса с помощью диф.термопары.

В ДСК только измерение потока тепла и на его основании расчет изменения энтальпии.

Области применения ТМА

Термомеханический анализ предоставляет ценную информацию о составе, структуре, условиях производства и возможностях применения для различных материалов. Диапазон применений для термомеханического анализа - от контроля качества до разработок и исследований новых материалов, таких как пластмассы, эластомеры, краски, композитные материалы, клейкие материалы, пленки и волокна, керамика, стекло, металлы и сплавы.

Материал штока дилатометра

Стекло? кварц?..

Общая характеристика термического анализа.

Термический анализ (ТА) широко используется в металлургической, сталелитейной и литейной промышленности и играет важнейшую роль в их повседневной работе по контролю качества современных материалов. Ранние версии фазовых диаграмм были получены из данных, собранных путём анализа кривых охлаждения. Знание фазовых диаграмм и фазовых превращений имеет решающее значение для понимания структуры материалов и контроля их затвердевания и последующей модификации для достижения желаемых свойств.

Термические методы – это экспериментальные методы для характеристики системы (элемента, соединения или смеси) путём измерения изменений физико-химических свойств при повышенных температурах. Сюда входят два основных метода:

1) дифференциальный термический анализ (ДТА), в котором изучаются фазовые превращения с помощью температурно-временных записей при равномерном нагреве или охлаждении системы;

2) термогравиметрический анализ (ТГА), в котором изменения веса измеряются как функция повышения температуры.

Другие методы, которые подпадают под это определение, включают:

v использование изменений объёма или давления газа;

v изменения в твёрдом объёме;

v изменения электрического сопротивления;

v изменения в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной передаче, или отражательной способности.