химический каталог




Теплофизические методы исследования полимеров

Автор Ю.К.Годовский

длительная выдержка для достижения теплового равновесия. Точность определения теплоемкости достигает 0,1%. Для измерений используются обычно навески полимеров в 20—80 г.

Характерное для полимеров наличие метастабильных состояний и протекание в них замедленных релаксационных процессов часто заставляет отказываться от измерений с длительными перерывами между отдельными стадиями нагрева образцов, поскольку в эти периоды в них происходят существенные необратимые изменения и, таким образом, каждое новое измерение проводится фактически на образце, отличном от исходного. Это обстоятельство особенно существенно при измерениях в области переходов и структурных превращений. Поэтому во многих случаях лишь измерения в условиях достаточно быстрого непрерывного нагрева позволяют избежать необратимых изменений в образцах.

Оригинальный малоинерционный адиабатический калориметр, пригодный для измерений теплоемкости полимеров в условиях непрерывно изменяющейся температуры, был разработан Журковым и Левиным [9]. Тот же принцип с некоторыми изменениями впоследствии был использован Волькенштейном и Шароновым [10]. Малая инерционность, необходимая для измерений при непрерывно меняющейся температуре, достигалась специальным расположением образца, нагревателя и термометра сопротивления. В отличие от применяемых обычно блочных образцов полимер наносился из раствора тонким слоем на три изолированные проволоки, одна из которых служила нагревателем, а две другие — для измерения температуры и создания адиабатических условий. В результате многократного нанесе8

9

ния раствора на проволоках осаждался слой полимера толщиной 0,15—0,20 мм. Тепловое равновесие в приготовленном таким способом образце достигалось за- доли секунды при скорости нагревания 0,5 "С/мин. Эта методика позволяла проводить измерения со скоростями нагрева до 2—3°С/мин. Навески полимера были снижены по сравнению с применяемыми при использовании обычных адиабатических калориметров примерно до 8 г.

Разработаны и другие адиабатические калориметры с непрерывным нагревом, в которых скорости нагрева доведены до 6°С/мин, а навески уменьшены до 1 г [И, 12]. Уменьшение навесок и увеличение скоростей, а также отступление в значительной мере от адиабатических условий привело к снижению точности измерений до 0,5—5%. Однако часто этой точности бывает достаточно для количественного сравнения результатов.

Дифференциальный термический анализ

В последние годы дифференциальный термический анализ [ДТА] получил широкое распространение в физико-химических исследованиях полимеров [13—17]. Принцип этого метода заключается в измерении температурной зависимости разности температур исследуемого образца и термически инертного сравнительного вещества при непрерывном нагреве или охлаждении [18, 19]. Метод ДТА применяется для регистрации термических переходов, при которых изменяется либо энтальпия (фазовые переходы), либо теплоемкость вещества (стеклование). Типичный прибор для ДТА (рис. 1.1) состоит из блока с ячейками для образца и инертного вещества, электропечи, программатора температуры и регистратора температуры и разности температур.

Процессы, сопровождающиеся тепловыми эффектами, приводят к возникновению разности температур между образцом и инертным веществом, что фиксируется на термограммах в виде пиков. Если превращения связаны лишь с изменением теплоемкости (стеклование), то на термограммах могут появиться характерные резкие отклонения (скачки) разности температур. Навески полимера, необходимые для исследования методом ДТА, обычно составляют от нескольких десятков до нескольких сотен миллиграммов, а скорости нагрева чаще всего — от 1 до 10°С/мин. В последнее время навески стремятся уменьшать до миллиграммов, а скорости нагрева увеличивать до 50 °С/мин и более. Методом ДТА проводят исследования в широком интервале температур: нижним пределом обычно является температура жидкого азота, верхний же практически не ограничен. Приборы для ДТА выпускаются серийно [18, 20, 21].

Основной количественной информацией в ДТА являются температурные характеристики превращений. Обычная точность определения температуры ±0,5°С. Кроме того, по термограммам могут быть оценены тепловые эффекты превращений. Эти оценки основаны на анализе площадей пиков в предположении, что теплота процесса пропорциональна площади пика. Для определения коэффициента пропорциональности необходимо провести предварительные калибровочные опыты. Однако практика использования ДТА для количественного определения тепловых эффектов показывает, что этот коэффициент от опыта к опыту удается воспроизвести лишь с небольшой точ

ностью, поскольку он зависит от большого числа часто трудно контролируемых факторов (например, размер, форма и плотность образца, расположение термопары в образце, скорость нагрева и др.) [18, 19, 21]. Хотя проведено большое число работ по исследованию влияния различных факторов на количественные характеристики, определяемые методом ДТА {18, 19, 21, 22], реальная точность определения тепловых эффектов н

страница 3
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Скачать книгу "Теплофизические методы исследования полимеров" (3.18Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
дисковые тормоза на калину
напольная плитка bambo beige
как вытащить батарею из гироскутера
машина на свадьбу в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)