示差熱分析とは何ですか？

示差熱分析（DTA）は、2つの物質が同じ温度と時間の経過に伴う熱変化にさらされたときに発生します。 通常、テストには参照物質が含まれ、その動作は適用された温度条件下で既知です。 別の物質は、基準と同じ温度と変化率にさらされます。 サンプルは、熱を吸収することができます。これは、一般に基準よりも冷たいことを意味します。または、最初の材料よりも熱いときに熱を放出します。 プロットされたデータを使用して、研究者は特定の材料が特定の温度でどのように反応するかを特定できます。

参照材料は通常、融解または凍結しません。 実験が機能するためには、安定した状態を維持する必要があります。 示差熱分析技術は、多くの場合、各材料を別々の容器に入れることによって行われます。 通常、各コンテナは同じスペースの別々の空洞にあります。 熱電対と呼ばれる機器は、一般に両方の材料間の温度差を記録するために使用されます。 熱電対は、融解や気化などの位相の変化を信号として検出できます。

示差熱分析のもう1つの方法は、炉内で熱電対を取り付けた導電性パンの使用です。 DTAがこのように実行されると、両方の材料がより頻繁に時間とともに等しく加熱されます。 テストの結果は通常、DTA曲線を使用して記録されます。 材料間の温度差、または温度の経時変化をプロットできます。 多くの場合、グラフは、物質がある状態から別の状態に変化するときに発生する遷移の潜熱を視覚化します。 これにより、通常、サンプルの温度が一時的に参照温度より低くなります。

示差熱分析では、多くの場合、他の形式の熱分析よりも高い温度でサンプルをテストします。 金属、セラミック、ガラス、セラミックなどの材料で実施できます。 よく使用される参照材料には、炭化ケイ素とアルミニウムが含まれます。 液体の参照標準にはシリコンオイルが含まれることがあります。

21世紀の技術は、示差熱分析と材料質量の損失および温度の変化を検出する機能を組み合わせています。 ソフトウェアプログラムは、プロセスを自動的に監視し、測定値を記録できます。 通常、試験の前に、示差熱分析用の機器を校正する必要があります。 個別のキャリブレーション手順は、特定の温度範囲で特定の方法で応答することが知られている材料を実行します。 地方および地域の規制は、医薬品、食品、または環境アプリケーションでの示差熱分析の較正プロセスをガイドできます。