Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вест А. -> "Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1" -> 57

Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1 - Вест А.

Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1: Пер. с англ.. Под редакцией академика Ю. Д. Третьякова — М.: Мир, 1988. — 558 c.
ISBN 5-03-000056-9
Скачать (прямая ссылка): chem_tt_1.pdf
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 219 >> Следующая

4.3.2. Некоторые особые области применения
4.3.2.1. Стекла. Выше явление гистерезиса рассматривалось на примере стеклообразующих систем. Методы ДТА и ДСК имеют важное значение при определении температуры стеклования Те в этих системах. Как показано на рис. 4.6 и 4.7, процесс стекло-
эиэоэф-фект
ДТ
зндоэф-фект
стекло
переохлажденная

жидкость
-расстекловывзние
стеклование
плавление"

Температура
Рис. 4.7. Кривая ДТА стекла. / — расстекловываиие не идет, и на кривых иа« гревания отсутствуют другие эффекты, кроме тех, которые отвечают стекло-образованию; 2 — расстекловываиие происходит, и на кривых выше Те появляется дополнительный экзотермический эффект.
образования проявляется на кривых ДТА не в виде отчетливого пика, а в виде широкого размытого отклонения от базовой линии. Тв отвечает температуре, при которой стекло переходит из состояния упругого твердого тела в переохлажденную вязкую жидкость. Температура стеклования является важной характеристикой стекла, так как это —верхняя температурная граница практического использования данного материала. Температура Т$ может быть удобно и просто определена методами ДТА и ДСК. Поскольку стекло представляет собой замороженную и кинетически вполне устойчивую фазу, при исследовании таких объектов, как кварцевое стекло, на кривых ДТА можно обнаружить единственный тепловой эффект, отвечающий процессу стеклообразоваиия; кристаллизация практически не идет (рис. 4.7, кривая 1). Однако в некоторых других стеклообразных системах при температурах выше Те, но ниже Г/ начинается кристаллизация стекла (так называемое расстекловываиие). Процессу расстекловывания отвечает экзотермический эффект на кривой ДТА, за которым следует эндо
142
4. Термический анализ-
термический пик при 'бодее высокой температуре (плавление; образовавшихся кристаллов). Это схематически, изображено на рис. 4.7, кривая 2. Примерами материалов, весьма склонных к расстекловыванию, являются металлические стекла, которые можно получить в виде тонких пленок в некоторых металлических системах путем быстрой закалки. Среди других важных стеклообразных материалов следует отметить аморфные органические полимеры и аморфные полупроводники на основе халькогенидов (гл. 18),
4.3.2.2. Полиморфные превращения и контроль свойств. Метод ДТА позволяет просто и точно изучать полиморфные превращения твердых тел. Такие исследования представляются весьма важными в связи с тем, что многие физические и химические свойства материалов могут модифицироваться или полностью изменяться вследствие фазового превращения. Так, на практике часто бывает необходимо, чтобы полиморфное превращение в веществах не шло или чтобы оно проходило при иных температурах, чем это следует из диаграммы состояния. Вместо того чтобы искать в этих целях совершенно новый материал, обычно стараются модифицировать свойства существующих материалов путем введения в них определенных добавок, образующих с исходным веществом твердые растворы. Температуры фазовых переходов обычно весьма существенно зависят от состава твердого раствора, и, следовательно, метод ДТА может служить чувствительным инструментом для изучения как свойств материала, так и его состава.
Приведем некоторые примеры. .
а) Соединение ВаТЮ3, обладающее сегнетоэлектрическими свойствами, имеет температуру Кюри ~120°С, которую можно определить методом ДТА. Путем замещения ионов Ва2+ и Тг4"1" на другие ионы удается изменить температуру Кюри этого вещества.
6} Вяжущие свойства цементов обусловливает присутствие Р-СагЗЮ^, ^модификация такими свойствами не обладает. Поэтому желательно, чтобы при охлаждении цементного клинкера на стадии его выгрузки из обжиговой печи из а'-Са25Ю4 образовывалась бы именно р-, а не ^-фаза. Чтобы это происходило, в цемент вводят различные добавки. Метод ДТА позволяет изучать влияние различных добавок на кинетику а'-нн|3- и а'-э-у-превращеиий.
в) При эксплуатации огнеупоров на основе кремнезема вредное влияние на свойства этих материалов оказывают полиморфные превращения типа а-кварц^в-кварц или кварц^=кристобалит. Поскольку протекание этих превращений связано с изменением объема, каждый акт превращения приводит к уменьшению механической прочности огнеупоров. Такие полиморфные превращения, протекание которых по возможности необходимо предотвращать, также можно исследовать методом ДТА.
4.3.2.3. Изучение свойств материалов. Наличие тепловых эффектов на кривых ДТА можно использовать для изучения свойств или анализа материалов. Естественно, если имеется со
4.3. Применение ДТА (ДСК) и ТГА
143
вершенно неизвестное вещество, то для его рщентификации вовсе недостаточно использовать только метод ДТА. В то же время метод ДТА позволяет выявлять различия между веществами в группе материалов, например как ори изучении свойств каолинов, о чем упоминалось выше. В ряде случаев метод ДТА может быть применен для определения чистоты вещества. Например, температура а-> у-превращения в железе весьма чувствительна к содержанию примесей в н'ем: при добавлении 0,02 масс.% углерода температура этого превращения понижается от 910 до 723 °С. Наличие примесей также часто влияет на значение температуры плавления вещества, особенно если примесь образует с этим веществом низкоплавкую эвтектику. Для определения степени чистоты вещества полезным оказывается и применение метода ТГА. С этой целью проводят сравнение экспериментально найденной величины потери массы при разложении данного вещества с теоретически оцененной потерей массы чистого вещества.
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 219 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed