Termická analýza
02 Diferenciální termická analýza DTA
Přednášející: Doc. Jiří Sopoušek
Brno, prosinec 2011
* Rozdíly DTA od DSC <» Citlivost a přesnost DTA vs. DSC é Výhody DTA Použití
hfDSC vs. DT A
_TS-TR=_ AT
T
R
time
hfDSC DTA
time
Heat flow differential scanning calorimetry
(Diderenciální skenovací kalorimetrie s tepelným tokem)
Differential thermal analysis
(Diferenciální termická analýza)
ICTAC definice DTA
A technique in which the difference in temperature between the sample and a reference material is monitored against time or temperature while the temperature of the sample, in a specified atmosphere, is program med.
Reference-
TherinDCQLipJe-
Sample
Furnace
Sample Temperature - Temperature Difference
E
7:
E
— Furnace
— Reference
— Sample
Melting point S of sample
1
Time
y^E/otherrnic
Time
(a)
\_r—i_f \_phenomena
Meltings V Endothermic of sample phenomena
lb)
Výměnné držáky hfDSC a DTA
TtťCTft umrJt «frl*f
http://www.vestnikvereinvchzakazek.cz/cs/Form/Displav/31893Kvvberove řízení)
STA Netzsch vs. STA Setaram
hearing im'crrwirt — _
http://www.setaram.com/LABSYS-evo.htm
Rozdíl v citlivosti
856.6 'C
DSC /(mW/mg) 0 -10
-0,93%
-0.5
-20
-1.0 -30
■1.5
-40
				
		1		
.............	-371-^2- - - ■ -			
		i		
200
400
400
600 300 Temperature ľ'C
1000
600
Temperature
1000 1200 °C
Figure 3. hfDSC/TG heating curve (a) and DTA heating curve for the limonite(b)
Porovnani pcDSC a DTA
100 -
80 -
60 -
CD
40 -
20 -
0
TG
t—•—i—1—i—i—r
i—>—r
PtO
Am (calc/found): 80,4/81.3%
100
80
60
40
20
>
< I-
Q
-6
-4 £ o
-2 CD
0    100 200 300 400 500 600 700
Temperature (°C)
Thermal decomposition of the [Pt(ox)(L)2]-4H20 complex [ox = oxalate dianion and L = 2-chloro-N6-(2,4-dimethoxybenzyl)-9-isoprop yladenine].
Termická analýza - DSC - problémy
1000
DSC/fliMng)
Slitina	AI     Ni Zn
ANZ3	57.0   7.0 36.0
[TaQO^a/CDrrWhg
pouze tato část neovlivněna vypařováním Zn
230
300
400 333 Ten^paräueŕC
600
700
100
80
60
40
20
O
Vyhodnocení DSC křivek pro vzorek ANZ3
3
Měření standardu a vzorku v křemenné ampuli (Sn a ANZ1)
10
DT A Termická analýza v křemenných ampulích
DTA /(mW/mg) T exo
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
DTA SKyrnin 70ml Ai6N/min
T of garna+hcp-zn/gama'+gama" = 276,2 C Onset: 270.4 °C
Onset: 276.3 °C
Onset: 276.1 °C
T af liquid = 502,4 C
End: 502.7 °C End: 502.1 °C
Vacuum/% 100
80
60
40
20
100
200
300 400 Temperature /°C
500
600
700
Vyhodnocení DTA křivek pro vzorek ANZ3
11
Výhody:
Použiti Ampuli pro DTA
•bezpečnost, odolnost proti oxidaci, vhodné pro snadno těkavé kovy a jejich slitiny (Zn, Mn, Cd,...),.. .necitlivost k nosnému plynu, ...
•reprodukovatelnost při vícenásobných ohřevech, teplotní přesnost srovnatelná s DSC, ....
•! Možnost použít ampule pro dlouhodobé izotermní žíhání. Nevýhody:
•menší citlivost,. Do cca IlOOstC
Existují křemenné ampule i pro DSC.
DTA+isotermní ohřev
Sestavení fázových diagramů
900 800-
700-
3
h £00-
Líl _l Ld
U
I
U
□ I— d ĹY Ld LL
z: u
I—
500 -
400 -
300 -
200-
100-
0
Liquid (L)
Vypočtený vertikální řez soustavou Ni-Sn-Zn pro 8.3 at.% Ni na základě assessmentů pro binární soustavy srovnaný s údaji z termické analýzy DTA
bct_A5+Ni3Sn4+y
bcť_A5 +y
bct_A5
+Y+Ô
bct_A5
+5
+hcp_Zn
-1-1-1-1-1-1-[-1-1-
0     0.1   0.2  0.3  0.4  0.5  0.6  0.7  0.8   0.9 1.0
NiSn MOLEľ FRACTION ZN NiZn
14
(a) Pt 1359 P3 1162
(t>)  P, 1359 P2 1320
(c) Pi 1364 92 1280 P3 1150
(d) Pt 1348 P£ 1271 P3 1147
DTA - Zaropevne oceli
(e) P-t 1331
P£ 1251 P3 1180
(D   P-, 1345 P2 1278
(g) Pt 1343 P2 1271 P3 1141
(h)  Pt 1359 Ps 1299
Master alloy + přídavky různých gur (C,Nb,Al,Mo. Ti)
time
figure 1 DTA curves of InconeJ 718 alloy itself and Inconel 718 alloys containing small amounts of various additive elements subjected to continuous cooling from liquid: ;(a) master alloy; (b> + 0.04 mass^ C; (c) + 0,5 mass% Nb; (d) -f- 1.0 mass% Nb; (e) +-2.0 inass% Nb; (f) + 0.2 mass% Al; (g) 4- 1.0 mass% Mo; (h) + 0.5 mass^ 11
15
Pracovni rozsahy peci
-im-er* t		-IM- 1WWC		3IIIWH CarbWe KT 1M0*C	
					
Pro vysoké teploty je lepší DTA
PEBliiľUm
RT ■■ 15MCI
Water Vapor RI-lHüC
■ i
High Spe*d RT-1IWC
■ i
Rhodium
nr-iurc
HT-ZOM'cl
HT - 24WC
16