في العالم الصغير من علم المواد ، thermogravimetry ( TGA ) هو نوع من الدقة " نوعية المعدات " ، الذي يكشف عن تطور البنية الداخلية و الجوهر الكيميائي من خلال قياس التغيرات في درجة الحرارة من العينات . كل thermogravimetry منحنى هو الشفرة من الحياة المادية ، التي تتبع الأحداث الرئيسية مثل الجفاف ، التحلل ، والأكسدة ، وهلم جرا . هذه المادة سوف يأخذك إلى العالم الداخلي من هذه الأداة السحرية ، واستكشاف كيف تصبح أداة أساسية في فك أسرار المواد .
تحليل مقياس الثقل النوعي الحراريعلى أساس الجمع بين الدقة وزنها مع برنامج التحكم في درجة الحرارة . العينات التي يتم وضعها في نظام التوازن مع حساسية عالية ، تخضع عملية ارتفاع درجة الحرارة ، درجة حرارة ثابتة ، أو انخفاض درجة الحرارة تحت درجة حرارة محددة مسبقا في البرنامج . مع إدخال الحرارة ، سلسلة من التغييرات قد تحدث في المواد ، مثل الامتزاز والمج ، وفقدان المياه البلورية ، تطاير أو الانحلال الحراري من المكونات العضوية . الصكوك الحديثة تعتمد على توازن القوة الكهرومغناطيسية الاستشعار ، والتي يمكن الكشف عن نوعية التغيير في ميكروغرام ، مع دقة عالية نظام التحكم في درجة الحرارة ، وضمان تكرار الظروف التجريبية .
شكل نقطة مميزة من thermogravimetry منحنى يحتوي على ثروة من المعلومات . فقدان الوزن الأولي في المنطقة عادة ما يقابل تبخر الماء على سطح الامتزاز ، المنحدر يعكس المسام هيكل الملكية من المواد . منصة المنطقة يدل على وجود مرحلة مستقرة . انخفاض حاد في كثير من الأحيان علامات بدء رد فعل التحلل من المكونات الرئيسية . على سبيل المثال ، التحلل الحراري أطياف من مواد البوليمر يمكن أن تظهر العديد من الخطوات ، كل خطوة المقابلة كسر درجة حرارة سلسلة مختلفة من شرائح . ومع ذلك ، فإن عملية الجفاف من الأملاح غير العضوية يظهر حاد قفزة نوعية . من خلال تحليل هذه المعالم المميزة ، مثل درجة حرارة التحلل الأولي ، وارتفاع معدل فقدان الوزن ذروة درجة الحرارة ، يمكن للباحثين إنشاء الاستقرار الحراري أطلس .
تطبيق متعدد الغلاف الجوي يوسع إلى حد كبير القدرة التحليلية حدود المعدات . تحت حماية من غاز خامل ، ذاتية السلوك الحراري من المواد التي يمكن دراستها . عملية تشكيل أكاسيد المعادن يمكن ملاحظتها عند التبديل إلى أكسدة الغلاف الجوي . دينامية الغاز التبديل التكنولوجيا يمكن أن تحاكي الجو المعقد في الاستخدام الفعلي للبيئة ، وتوفير أساس تطبيق المواد المناسبة المشهد .
جنبا إلى جنب مع غيرها من تقنيات التمثيل يفتح آفاقا جديدة متعددة الأبعاد في التحليل . يمكن أن تكون مرتبطة مع مطياف الكتلة ( ماجستير ) في الوقت الحقيقي لتحديد المكونات الجزيئية المتطايرة . متزامن محلل حراري ( ستا ) يمكن الحصول على إشارة مسعر المسح التبايني ( دسك ) في وقت واحد ، وبالتالي تحقيق تحليل العلاقة بين تأثير حراري و كتلة التغيير .
تقدم برامج معالجة البيانات يجعل منحنيات معقدة واضحة للقراءة . الخوارزميات الحديثة تلقائيا تنفيذ خط الأساس المعايرة ، توليد خريطة تفاضلية و ذروة المناسب ، والتي يمكن أن تساعد المستخدمين على استخراج البارامترات الرئيسية بسرعة . الذكاء الاصطناعي بمساعدة نظام التحليل حتى يمكن التعرف على أنماط التحلل الحراري من المواد غير معروف ، مقارنة مع إشارة الطيف في قاعدة البيانات .
التطبيق العملي يدل على القيمة الفنية للمعدات . في صناعة المستحضرات الصيدلانية ، تحديد المخدرات تبلور الماء يؤثر بشكل مباشر على استقرار تصميم المستحضرات الصيدلانية . في مجال الطيران والفضاء ، وارتفاع درجة الحرارة مقاومة المواد المركبة تعتمد على الفرز . وقد استخدمت الدراسات الأثرية لتحليل تطور تكوين أصباغ القديمة .
مع تطور تكنولوجيا النانو في الموقع توصيف ، مقياس الثقل النوعي الحراري هو كسر من خلال التقليد . الاستقرار الحراري المحلي البيانات يمكن الحصول عليها عن طريق تحليل مقياس الثقل النوعي الحراري الجزئي على واحد ميكرون الحجم الجسيمات . في الموقع تصميم المفاعل يسمح في الوقت الحقيقي رصد التغيرات في نوعية المواد خلال التفاعلات الكيميائية . هذه الابتكارات تجعل من تحليل مقياس الثقل النوعي الحراري ( TGA ) الانتقال من وصف ثابت إلى مرحلة جديدة من دراسة آلية دينامية .
من المختبر إلى خط الانتاج ، من البحوث الأساسية إلى التطبيقات الصناعية ، thermogravimetry دائما يلعب دورا رئيسيا . هو ليس فقط أداة قياس ، ولكن أيضا الربط المعرفي بين الظواهر العيانية والمجهرية الآلية . عندما ننظر إلى تلك التقلبات في منحنى الثقل النوعي الحراري ، ونحن نرى ليس فقط تغيير مسار الكتلة ، ولكن أيضا في العالم المادي في عمق القانون ببطء تتكشف .
