Дифференциальный термический анализ производится следующим образом. Образец теплозащитного материала и эталонный инертный материал, например окись алюминия, помещают в печь рядом друг с другом и измеряют возникающие различия в их температурах при повышении температуры в печи с постоянной скоростью. Если при нагреве в исследуемом материале реакции не протекают, то разность температур между эталоном и образцом равна нулю и температурная кривая представляет собой горизонтальную линию с нулевой ординатой. При наличии в образце эндотермических реакций его температура становится меньше температуры инертного эталонного материала и на кривой появляется впадина. В случае же экзотермического процесса образец становится горячее эталонного материала и на кривой виден пик. Поясним кривые, полученные в результате термогравиметрического и дифференциально-термического анализов для полихлортрифторэтилена, нагреваемого в сухом азоте со скоростью 180 К/ч. Кривая, полученная из термогравиметрического анализа, идет горизонтально от 275,5 К и начинает круто падать вниз при 626 К. На кривой дифференциально-термического анализа видны пики, обусловленные эндотермическими реакциями при 476 и 676 К и экзотермическими реакциями при 626 и свыше 700 К.
Данные, получаемые в результате термогравиметрического и дифференциального термического анализов, сильно зависят от особенностей эксперимента, причем в большей степени это относится к дифференциально-термическому анализу. Например, физическая форма образца (монолит или порошок) может значительно повлиять на результаты дифференциально-термического анализа. Кроме того, количественные результаты, получаемые в результате измерения площадей под пиками или впадинами, могут иметь погрешность вследствие смещений нулевой базисной линии. Данные термогравиметрического анализа значительно менее подвержены влиянию этих обстоятельств, однако на них могут сильно влиять другие факторы, как, например, темп нагрева, рабочая атмосфера и конструкция деталей оборудования.
Обугленный слой представляет собой капиллярнопористую систему, скелет которой образуют армирующие волокна и твердый остаток раз-ложения связующего. Для расчета толщины прогретого слоя помимо толщины обугленного слоя необходимо знать характер изменения плотности (пористости) в нем, вид капилляров и размеры пор. От размеров-капилляров будет зависеть режим истечения газообразных продуктов деструкции и наличие температурного равновесия между ними и твердой основой. Анализ пористости слоя кокса сводится к получению кривой распределения пор по размерам (радиусу). Эта характеристика наиболее существенна для исследования вопросов тепло- и массообмена в обугленном слое. Известен ряд методов для нахождения распределения пор по их раз* мерам. В случае пористых систем с размером пор от десятков микрон и ниже наиболее подходящим является метод вдавливания (нагнетания) ртути.
11 июля 2012
