آنالیز حرارتی
اگر هنوز درباره آنالیز حرارتی چیزی نمی دانید پس بهتر است این چند خط از این مقاله را با ما همراه باشید. در ابتدا درباره خواص گرمایی با شما صحبت می کنیم تا بدانید خواص گرمایی چیست و چه کاربردهایی دارد؟
خواص گرمایی
یکی از مهم ترین خواص فیزیکی در مواد، خواص گرمایی می باشد که با توجه به رشد و توسعه در زمینه های نانو مواد و نانو ساختار ها بسیار مورد توجه قرار می گیرد. مطالعه این موارد بر دمای ذوب ترمودینامیک سینتیک، گذار های نانو بلور های مایع و غیره متمرکز می باشد.
اگر از خواص گرمایی درباره نانو ساختارها استفاده می کنید باید بدانید که این خواص گرمایی به طور خاص به اندازه نانو ساختارها وابسته می باشد به طوری که اگر اندازه هایی بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر داشته باشد این وابستگی بیشتر می شود.
از آنالیز گرمایی نانو مواد زمانی استفاده می شود که شما نیاز به درک چگونگی تغییر خواص ترمودینامیکی با اندازه ذرات داشته باشید و تمامی روش هایی که بر اساس نانو مواد هستند با روش آنالیز حرارتی مورد بررسی قرار می‌گیرند.
اصولی برای بررسی از طریق آنالیز حرارتی
زمانی که شما یک ماده را گرم می کنید ساختار آن ماده دچار تغییراتی خواهد شد که مثلاً ذوب شدن و بلوری شدن از اعمالی هستند که کاملاً ساختار مواد را دگرگون خواهند کرد اگر شما این فرایند گرما دادن را ادامه دهید ترکیبات شیمیایی ماده نیزه دچار تغییر خواهد شد و اکسیداسیون، تجزیه و تف جوشی را تجربه خواهید کرد. قطعاً شما تنها با آنالیز حرارتی می توانید این تغییرات را انجام دهید و تمامی این روش ها از تکنیک های آنالیز حرارتی می باشند بنابراین می‌توان گفت آنالیز حرارتی واکنش مواد را در مقابل انرژی حرارتی بررسی می کند که ما به این واکنش ها تحولات حرارتی هم می گوییم.
نکته ای که در اینجا باید به آن توجه شود این است که تمامی آنالیز های حرارتی باید توسط ابزارهای حس کننده خیلی قوی و تحت شرایط کنترل شده انجام شود. آنالیز های حرارتی را به دو روش پیوسته و یا مرحله انجام می دهند که ما در ادامه به این تکنیک ها خواهیم پرداخت.
تکنیک های متداول در آنالیز حرارتی
تکنیک هایی که در آنالیز حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند در مقایسه با تکنیک های طیف سنجی و پراش ساده تر هستند، معمولا برای آنالیز حرارتی روش های مختلفی وجود دارد که از متداول ترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- آنالیز حرارتی افتراقی
- وزن سنجی حرارتی
- گرماسنجی روبشی افتراقی
تمامی روش های گفته شده در بالا برای بررسی تغییرات اتفاق افتاده در هر ماده در اثر گرما استفاده می شود مثلاً از روش وزن سنجی حرارتی برای بررسی تجزیه مواد ردیابی و تغییر جرم ماده در اثر گرما استفاده می‌شود و از دو روش بعدی برای بررسی تغییرات مواد در اثر گرما استفاده خواهد شد.
معمولا آنالیز حرارتی به این تکنیک ها ختم نخواهد شد و سایر تکنیک ها از جمله نظرسنجی حرارتی، میکروسکوپی حرارتی، سنجش لومینسانس حرارتی، آنالیز مکانیکی افتراقی، اندازه گیری آزاد شدن ذرات رادیواکتیو، اندازه گیری آزاد شدن ذرات از ماده و غیره می باشد.
زمانی که شما از تکنیک های مختلف برای آنالیز حرارتی استفاده می کنید، می توانید خصوصیات فیزیکی مواد را مانند خصوصیات الکتریکی، نوری، مکانیکی، ابعاد و حجم، خصوصیات مغناطیسی، صوتی، خصوصیات نوری و غیره را اندازه گیری کنید.