مقدمه‌ای بر روش‌های آنالیز حرارتی 1- صابر زارع 2- مرتضی دیلمی نژاد 3- محسن سروری کارشناس ارشد شیمی تجزیه، دانشگاه شیراز کارشناس ارشد شیمی تجزیه ،دانشگاه شیراز دانشجوی دکتری تخصصی شیمی تجزیه، دانشگاه شیراز
جانمایی مقاله:روش‌های آنالیز غیرمیکروسکوپی-روش‌های آنالیز حرارتی-مقدمه‌ای بر روش‌های آنالیز حرارتی
معرفی روش‌های آنالیز حرارتی روش‌های آنالیز حرارتی مواد (Thermal Analysis; TA) از دو جنبه برای پژوهشگران و صنعت‌کاران اهمیت دارند. سهولت در شناسایی مواد اولیه و ترکیبات چند جزئی آنها امکان بررسی رفتار مواد با افزایش دما ویژگی‌های فیزیکی که مورد بررسی قرار می‌گیرند عبارتند از: وزن شکل هندسی ظرفیت حرارتی هدایت الکتریکی آنالیز حرارتی، عبارت است از اندازه‌گیری و بررسی تغییرات ایجاد شده در یک خصلت فیزیکی از ماده، زمانی که در معرض یک گرادیان دمایی با یک برنامه ویژه قرار بگیرد.
انواع روش‌های آنالیز حرارتی برنامه دمایی اعمالی برای بررسی خاصیت فیزیکی مواد به دو گونه است: ثابت (Stable) پویا (Dynamic)
روش‌های مبتنی بر آنالیز حرارتی 1- آنالیز وزن‌سنجی حرارتی (Thermogravimetry Analysis; TGA) 2- مشتق وزن‌سنجی حرارتی(Derivative Thermogravimetry; DTG) 3- آنالیز گرمایی تفاضلی ((Differential Thermal Analysis; DTA 4- گرماسنجی روبشی تفاضلی (Differential Scanning Calorimetry; DSC) 5- دیلاتومتری(Dilatometery) خواص و مولفه‌های مختلفی که از طریق روش‌های آنالیز حرارتی اندازه‌گیری می‌شوند، عبارتند از: تغییرات ساختار شامل انتقال شیشه‌ای، پدیده ذوب، جوش، تصعید و انتقالات فاز جامد خواص مکانیکی شامل انبساط و انقباض ثابت‌های گرمایی شامل Cp و نقاط ذوب فعالیت‌های شیمیایی شامل واکنش‌های جامد جامد، جامد گاز، حذف آب، پایداری حرارتی مواد در اتمسفرهای گازی مختلف و واکنش‌های تجزیة گرمایی
دیلاتومتری (Dilatometery) دیلاتومتری در موارد زیر به‌کار می‌رود: آنالیز و شناسایی مواد کنترل کیفی تعیین ضریب انبساط حرارتی کاربردهای عملی روش دیلاتومتری: ساخت آلیاژهای فلزی، ترکیبات مقاوم فشرده و متخلخل تعیین ضریب انبساط حرارتی مواد سرامیکی، شیشه، مواد پلیمری و فلزات تعیین دمای زینترینگ و شروع تشکیل ساختار شیشه‌ای مواد سرامیکی
انبساط حرارتی و نحوه عملکرد دیلاتومتری تغییر طول یک نمونه به عنوان تابعی از تغییر دما، در گستره دمایی که انبساط حرارتی نمونه خطی است از رابطه زیر به دست می‌آید:
نتیجه‌گیری پاسخ مواد به تغییرات دمایی به عنوان ضریب انبساط حرارتی خطی در نظر گرفته می‌شود. به کمک دستگاه دیلاتومتری تغییرات طول نمونه بر حسب درجه حرارت به صورت ایزوترم (در دمای ثابت) و غیر ایزوترم (به صورت گرادیان دمایی) اندازه‌گیری می‌شود.