El analizador térmico simultáneo (sta), combinado con el análisis termogravimétrico (tg) y la tecnología de medición térmica de escaneo diferencial (dsc / dta), puede monitorear los cambios de masa y los efectos térmicos de los materiales durante el control de temperatura del programa en tiempo real, proporcionando soporte de datos clave para el estudio de la dinámica de oxidación metálica y la optimización del Proceso de sinterización cerámica.
1. estudio del comportamiento de oxidación metálica
El sta registra con precisión el aumento de la masa de las muestras metálicas en entornos de oxidación a alta temperatura, como el aire o el oxígeno, a través de un módulo tg, que combina la detección de picos de Liberación de calor de oxidación por DSC para cuantificar los parámetros cinéticos de la reacción de oxidación. Por ejemplo:
Análisis de la tasa de oxidación: calcular la tasa de aumento de peso de oxidación a través de la curva Tg Isoterma o no isoterma, establecer la ecuación de Arrhenius y determinar la energía de activación (ea) y el orden de reacción;
Evaluación de las características de la película de óxido: los cambios de calidad en varias etapas reflejan el proceso de crecimiento, ruptura y reparación de la película de óxido, como la formación de la película protectora de cromo de acero inoxidable a 600 a 900 grados celsius;
Mecanismo de oxidación de la aleación: distinguir la oxidación selectiva (como la formación prioritaria de al ₃o) o el comportamiento de oxidación mixta a través de la correspondencia entre la posición del pico de Liberación de calor DSC y el escalón de aumento de peso tg.
2. optimización del proceso de sinterización de cerámica
Las aplicaciones de Sta en la sinterización de materiales cerámicos se centran en la transformación de fase, la densidad y la influencia de aditivos:
Determinación de la temperatura inicial de sinterización: el pico de absorción de calor DSC (como la eliminación de grupos hidroxi) y el pico de Liberación de calor (formación de fase cristalina) se combinan con el escalón de ingravidez Tg para aclarar la ventana de sinterización óptima;
Análisis de la acción de los aditivos: se comparan las curvas Tg - DSC de la cerámica pura y el sistema dopado para revelar la influencia de los auxiliares de cocción (como mgo, y ₃ o) en la temperatura de generación de fase líquida;
Asociación del comportamiento de contracción: los datos sta se combinan con el dilatador térmico (tma) para establecer un modelo de acoplamiento de pérdida de masa - Efecto térmico - cambio de tamaño para guiar el diseño de la curva de sinterización.
3. ventajas tecnológicas y casos
Extensión de la tecnología de combinación: sta - Ms (espectrometría de masas) puede analizar simultáneamente los productos gaseosos durante el proceso de oxidación o sinterización (como co2, h2o) para el estudio del mecanismo de descomposición de los precursores cerámicos;
Caso de aplicación práctica: un estudio encontró un pico de Liberación de calor anormal en el compuesto al ₃ - zro₃a 1400 ° C a través de sta, que fue verificado por xrd como la transformación de la fase cuatripartita zro₃a una fase monoclínica, y la temperatura de sinterización se redujo en 50 ° C después de la optimización.
conclusión
La capacidad de detección simultánea de alto rendimiento y múltiples parámetros de sta la convierte en la herramienta central para el desarrollo de materiales de protección contra la oxidación metálica y la optimización del proceso de sinterización cerámica. En el futuro, la combinación del análisis de datos de inteligencia artificial y la tecnología sta de alta presión promoverá aún más la precisión de la investigación de materiales de alta temperatura.