L'analyse thermique différentielle (ATD), en anglais Differential Thermal Analysis (DTA), est une technique d'analyse thermique qui consiste à suivre l’évolution de la différence de température entre l’échantillon étudié et un corps témoin inerte, c’est-à-dire dépourvu d’effets thermiques dans le domaine de température étudié.
En 1887, Henry Le Chatelier découvre la technique d’analyse thermique différentielle. Douze ans plus tard, Roberts Austen décrit la méthode et les composantes de tous les appareils que l’on utilise de nos jours. Depuis, de nombreux chercheurs ont fait des avancées dans ce domaine, comme Carpenter et Keeling, Burgess, Fenner, Saladin.
thumb|343x343px|Schéma d'une réaction exothermique.
L'ATD est une technique qui utilise le chauffage (ou le refroidissement) d’une substance à analyser et d’une substance inerte (référence) afin d’enregistrer la différence de température (∆T) entre les deux. Le graphique obtenu est la « courbe thermique différentielle », qui provient du changement de composition chimique et de la structure cristalline de l’échantillon. Quand la température de l'échantillon augmente plus vite que celle de la référence, une réaction exothermique a lieu. Au contraire, si la température de l'échantillon prend plus de temps à augmenter en comparaison avec la référence, il y a absorption de température et le pic est endothermique.
thumb|323x323px|Schéma d'une réaction endothermique.|centre
Le matériau de construction du porte-échantillon est choisi en fonction de l’intervalle de température désiré. On utilise habituellement le nickel, l'inconel (mélange de plusieurs métaux) et l’acier inoxydable pour des températures inférieures à . Pour une température maximum de , on utilise le platine. Vers , il faut utiliser des matériaux réfractaires.
Les portes-échantillons ont deux à trois cavités pour déposer les échantillons et la référence. Ces compartiments ont une profondeur d’environ . Ils sont divisés dans l’espace de façon stratégique et calculés pour que la température soit uniforme dans tout le compartiment.
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L'analyse thermogravimétrique (ATG), (TGA), est une technique d'analyse thermique qui consiste en la mesure de la variation de masse d'un échantillon en fonction du temps, pour une température ou un profil de température donné. Une telle analyse suppose une bonne précision pour les trois mesures : masse, temps et température. Comme les courbes de variations de masse sont souvent similaires, il faut souvent réaliser des traitements de ces courbes afin de pouvoir les interpréter.
L'analyse thermique est une série de techniques qui mesure l'évolution, en fonction de la température, du temps et de l'atmosphère, d'une grandeur physique ou chimique d'un matériau minéral ou organique. La terminologie utilisée en analyse thermique est décrite par l'IUPAC dans son "Compendium of Analytical Nomenclature" et par les normes ASTM E473 et DIN 51005.
L'analyse thermomécanique ou ATM (, TMA) est une technique d'analyse thermique. L'analyse thermique est une série de techniques qui mesure les propriétés physiques ou chimiques d'un matériau en fonction de la température, du temps et de l'atmosphère. L'analyse thermomécanique mesure de façon précise les changements dimensionnels d'un échantillon en fonction de la température, du temps, et de la force constante appliquée. Les transitions éventuelles d'une substance peuvent être détectées.
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