Что значит "термический анализ"

метод исследования физико-химических и химических процессов, происходящих в веществе в условиях программированного изменения температуры. Позволяет определять температуры фазовых переходов, строить фазовые диаграммы и т.д.

совокупность методов определения температур, при которых происходят процессы, сопровождающиеся либо выделением тепла (например, кристаллизация из жидкости), либо его поглощением (например, плавление , термическая диссоциация ).

Визуальный метод Т. а. состоит в наблюдении и измерении температуры первого появления (исчезновения) неоднородности (например, выпадения кристаллов, исчезновения мути в системе двух несмешивающихся жидкостей) в изучаемой среде при её охлаждении (или нагревании). Он применим только к прозрачным легкоплавким объектам. Гораздо более общим является метод построения кривых «время ≈ температура». Нагревая (охлаждая) изучаемый объект, измеряют через небольшие промежутки времени его температуру; результаты измерений изображают графически, откладывая время по оси абсцисс, а температуру ≈ по оси ординат. При отсутствии превращений кривая нагревания (охлаждения) идёт плавно; превращения отражаются появлением на кривой изломов или горизонтальных участков («остановок»). Наиболее точен дифференциальный метод Т. а., по которому нагревание (охлаждение) исследуемого объекта ведут вместе и в одних и тех же условиях с веществом-эталоном, которое в условиях опыта не имеет превращений. В этом случае на одном и том же графике записывают и кривую «время ≈ температура», и кривую «время ≈ разность температур» объекта и эталона. Эта разность появляется при любом превращении исследуемого объекта, протекающем с поглощением (выделением) тепла. О характере превращений судят по виду простой кривой нагревания (охлаждения), а по дифференциальной кривой точно определяют температуру превращения. Для записи кривых нагревания и охлаждения используют самопишущие приборы (пирометр Н. С. Курнакова ), электронные (автоматические) потенциометры, оптические пирометры.

С помощью Т. а. решается задача получения количественных характеристик (например, фазовый состав, теплота реакций) при нагревании (охлаждении) исследуемых объектов. Т. а. широко применяется при изучении сплавов металлов и др. сплавов, а также минералов и др. геологических пород (см. Термический анализ минералов ).

Лит.: Цуринов Г. Г., Пирометр Н. С. Курнакова, М., 1953; Берг Л. Г., Введение в термографию, М,, 1961; Труды 1 совещания по термографии, М.≈ Л., 1955; Труды П совещания по термографии, Казань, 1961; Труды III совещания по термографии, Рига, 1962.

С. А. Погодин.

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 — 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 .

В дополнение к управлению температурой образца также важно управлять средой, в которой проводятся измерения . 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 .