熱分析技術(shù)在高分子材料中的應(yīng)用分析

朱玲琴++高麗紅

摘 要：熱分析技術(shù)主要用于分析材料的物理性質(zhì)與溫度之間的關(guān)系，作為一種新型技術(shù)，該技術(shù)在被提出后就受到了廣泛的關(guān)注，在實(shí)際的材料分析中，熱分析技術(shù)展出了較高的優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)下的材料分析更加準(zhǔn)確、敏捷，而且速度快、效率高，隨著高分子材料的研發(fā)，熱分析技術(shù)也在其物理性質(zhì)和溫度關(guān)系分析中顯示出了良好的性能，未來，熱分析技術(shù)還將進(jìn)一步的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：熱分析技術(shù)；高分子材料；技術(shù)作用；技術(shù)應(yīng)用

高分子材料是一種具有較高穩(wěn)定性的材料，可以被應(yīng)用到很多產(chǎn)品制作當(dāng)中，要想進(jìn)一步得知高分子材料的物理性質(zhì)和溫度關(guān)系，就必須使用更具針對(duì)性的技術(shù)對(duì)其進(jìn)行分析，熱分析技術(shù)就是一種能夠分析材料物理性質(zhì)和溫度關(guān)系線性變化的技術(shù)，它的應(yīng)用將進(jìn)一步幫助人們更好的了解高分子材料的性質(zhì)，提升高分子材料的性能。在本文當(dāng)中，筆者將對(duì)熱分析技術(shù)的概念和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分析，進(jìn)一步促進(jìn)高分子材料的研發(fā)水平。

1 熱分析技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域簡介

1.1 熱分析技術(shù)簡介

熱分析技術(shù)利用一定的程序控制分析對(duì)象的溫度，并對(duì)分析對(duì)象的物理性質(zhì)進(jìn)行觀察和研究，最終得出溫度變化與分析對(duì)象物理性質(zhì)之間的關(guān)系。材料的研發(fā)對(duì)應(yīng)著一定的社會(huì)需求，那么被研發(fā)出來之后，它具體能夠被應(yīng)用到哪些領(lǐng)域，這就需要對(duì)材料進(jìn)行客觀全面的分析，作為其中一個(gè)項(xiàng)目，了解材料物質(zhì)性質(zhì)和溫度之間的關(guān)系對(duì)于確立材料的應(yīng)用層面是十分重要的。例如材料的光學(xué)特性、機(jī)械性質(zhì)、聲學(xué)性質(zhì)等等，決定了材料是否能夠被用于高溫環(huán)境、機(jī)械高壓環(huán)境、噪音隔離等各種不同的環(huán)境當(dāng)中。通過熱分析技術(shù)對(duì)材料的物理性質(zhì)進(jìn)行確定之后，就可以得知該材料適合用于什么樣的環(huán)境。

1.2 熱分析技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域簡介

熱分析技術(shù)將物質(zhì)置于不同的溫度環(huán)境，對(duì)其化學(xué)改變和物力改變進(jìn)行分析，最終得出其與溫度之間的關(guān)系，這些分析結(jié)果和數(shù)據(jù)將對(duì)材料的應(yīng)用產(chǎn)生很大的影響。總體來講，熱分析技術(shù)可以被引用到下述領(lǐng)域當(dāng)中：

（1）分析材料的性能和結(jié)構(gòu)，并對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，重點(diǎn)檢測(cè)產(chǎn)品物理性能是否合格。

（2）為生物材料以及分子生物學(xué)研究提供提理論分析工具。

（3）應(yīng)用于各種動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)研究，為其提供快捷有效的研究技術(shù)。應(yīng)用范圍廣、樣品用量比較少。

（4）完善對(duì)物質(zhì)的研究層面，幫助全方位了解物質(zhì)的性能和特點(diǎn)，是一種化學(xué)研究和熱化學(xué)研究的新技術(shù)。

（5）建立關(guān)于各類物質(zhì)的熱分析曲線圖，幫助人們準(zhǔn)確確立物質(zhì)的性質(zhì)。

2 熱分析技術(shù)在高分子材料研究與分析當(dāng)中的具體應(yīng)用

2.1 高分子材料當(dāng)中的差熱分析法應(yīng)用

所謂熱差分析，就是將兩種物質(zhì)置于同樣的溫度變化環(huán)境下，由一定的程序執(zhí)行溫度變化控制，分析溫度環(huán)境變化下物質(zhì)溫度的差值變化，保證物質(zhì)在持續(xù)升溫或者降溫的環(huán)境下不會(huì)出現(xiàn)放熱、吸熱現(xiàn)象，以此展開對(duì)物質(zhì)熱效應(yīng)現(xiàn)象的技術(shù)檢測(cè)和技術(shù)分析。熱差分析技術(shù)可以對(duì)玻璃等高分子材料進(jìn)行降解或者熔融，分析高分子材料的溫度變化特征。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)高分子材料進(jìn)行較為全面的分析，且應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛。其缺陷在于不能對(duì)物質(zhì)進(jìn)行時(shí)點(diǎn)吸熱，且對(duì)物質(zhì)放熱速度的測(cè)量達(dá)不到精確度要求，因而這種技術(shù)形態(tài)在定量測(cè)量技術(shù)性能的建構(gòu)層面依然存在著極其明顯的局限性，給有關(guān)技術(shù)研究事業(yè)的深入開展創(chuàng)造了較為充分的發(fā)展空間。

2.2 高分子材料中熱機(jī)械分析法的應(yīng)用

熱機(jī)械分析法已經(jīng)被用于測(cè)試塑料制品的性質(zhì)，尤其是各個(gè)技術(shù)發(fā)展步伐較快的國家。熱機(jī)械分析技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于能夠準(zhǔn)確科學(xué)的分析出塑料類高分子材料的機(jī)械性能、應(yīng)力松弛和軟化點(diǎn)，非常適用于塑料產(chǎn)品的質(zhì)檢測(cè)試。

首先來講，材料的機(jī)械性能分析師極為重要的，以塑料制品為例，其機(jī)械性能直接決定了高分子塑料產(chǎn)品具備的性能、所能承受的應(yīng)用環(huán)境等。利用熱機(jī)械分析法對(duì)材料進(jìn)行機(jī)械性能分析，能夠幫助技術(shù)人員確定材料可以被應(yīng)用的環(huán)境，拓展相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)層次和空間，對(duì)高分子材料受熱斷裂技術(shù)臨界溫度實(shí)施精確測(cè)量。其次，該技術(shù)該可以應(yīng)用于分析高分子材料的膨脹性能，例如陶瓷、金屬類材料，這類材料要制成產(chǎn)品，通常需要進(jìn)行升溫處理，而后實(shí)施成型加工，升溫環(huán)境下，就會(huì)涉及到材料膨脹問題，利用熱機(jī)械分析法可以分析不同溫度條件下材料的膨脹性能，并得出二者之間的變化規(guī)律，它對(duì)于升級(jí)優(yōu)化材料的機(jī)械性能、壓制材料的膨脹性能是十分有利的。

2.3 高分子材料研究中熱重法的應(yīng)用

熱重法主要分析材料質(zhì)量、溫度和時(shí)間三者之間的關(guān)系，幫助人們得出材料在不同環(huán)境下的使用壽命，提高相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用的安全性、穩(wěn)定性。首先來說，它可以應(yīng)用分析高分子材料的組分，得出材料內(nèi)部組成成分及其含量；其次，該技術(shù)可以精確的測(cè)定出高分子材料中具有的揮發(fā)性成分，以此來評(píng)定材料在不同溫度和時(shí)間下的質(zhì)量變化，幫助人們調(diào)節(jié)材料生產(chǎn)過程，減少材料中揮發(fā)性物質(zhì)的含量，提高高分子材料的穩(wěn)定性。

3 結(jié)束語

未來，隨著高分子材料的進(jìn)一步研發(fā)，熱分析技術(shù)還將得到更為廣泛的應(yīng)用，領(lǐng)域內(nèi)還會(huì)不斷的對(duì)熱分析技術(shù)的缺點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，提高其應(yīng)用層面。

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