vignette|Un calorimètre différentiel à balayage.
La calorimétrie différentielle à balayage (en anglais, Differential Scanning Calorimetry ou DSC) est une technique d'analyse thermique. Elle mesure les différences des échanges de chaleur entre un échantillon à analyser et une référence (par exemple l'alumine ou encore l'air).
Elle permet de déterminer les transitions de phase :
la température de transition vitreuse (T) des matériaux amorphes : polymères, verres (Inorganiques, organiques ou métalliques) et des liquides ioniques ;
les températures de fusion et de cristallisation ;
les enthalpies de réaction, pour connaître les taux de réticulation de certains polymères.
Les analyses sont réalisées sous balayage d'un gaz inerte (par exemple, l'azote ou l'argon) pour éviter toute réaction du matériau à étudier avec l'atmosphère du four.
L'appareil subit des changements de température importants. Par conséquent, la position de certains éléments de la DSC va varier. L'ensemble des calculs réalisés par l'interface informatique se fait par rapport au thermocouple positionné entre l'échantillon et la référence. En bougeant, les résultats vont être faussés. Il est donc nécessaire de calibrer régulièrement en vérifiant par exemple les températures de fusion à l'aide de l'indium, du zinc ou du plomb (généralement, on utilise l'indium - T = ; ΔH = ).
vignette|Thermogramme DSC : visualisation du pic exothermique correspondant à la réticulation d'un matériau polymère thermodurcissable, et calcul du taux de réticulation.
Cette technique repose sur le fait que lors d'une transformation physique, telle qu'une transition de phase, une certaine quantité de chaleur est échangée avec l'échantillon pour être maintenu à la même température que la référence. Le sens de cet échange de chaleur entre l'échantillon et l'équipement dépend de la nature endothermique ou exothermique du processus de transition. Ainsi, par exemple, un solide qui fond va absorber plus de chaleur pour pouvoir augmenter sa température au même rythme que la référence.
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L'analyse mécanique dynamique (AMD) ou spectrométrie mécanique dynamique (, DMA) est une méthode de mesure de la viscoélasticité. Cette méthode d'analyse thermique permet l'étude et la caractérisation des propriétés mécaniques de matériaux viscoélastiques, tels les polymères. Un instrument d'AMD permet de déterminer les grandeurs physiques intrinsèques suivantes : les modules complexes de Young (noté E*) et de Coulomb (G*), et la viscosité complexe (η*) ; le facteur d'amortissement aussi appelé facteur de perte, () ; la température de transition vitreuse (T) qui dépend de la fréquence.
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.
La transition vitreuse est un ensemble de phénomènes physique associés au passage d'un état de liquide surfondu à un état solide, qualifié de vitreux. Elle caractérise le passage entre la forme dure et relativement cassante et la forme « fondue » ou caoutchouteuse d'un matériau amorphe (ou d'un matériau semi-cristallin avec des régions amorphes). Un solide amorphe qui montre une telle forme de transition vitreuse est appelé un verre. Le refroidissement intense d'un liquide visqueux vers sa forme vitreuse est appelé la vitrification.
The student has a basic understanding of the physical and physicochemical principles which result from the chainlike structure of synthetic macromolecules. The student can predict major characteristic
Explore les défis de la mesure des isothermes de sorption de l'humidité dans les matériaux à base de ciment, en soulignant les complexités et les implications pratiques du processus.
Tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS) under ultrahigh vacuum and cryogenic conditions enables exploration of the relations between the adsorption geometry, electronic state, and vibrational fingerprints of individual molecules. TERS capability of reflecti ...
The thermal behavior of 3-benzoylpropionic acid (BPA) was investigated using single-crystal and synchrotron powder X-diffraction, as well as differential scanning calorimetry analysis. The study revealed the existence of two subtly distinct structures of B ...
Recent advancements in miniature devices with higher computational capabilities and ultralow power consumption have accelerated the development of wearable sensors, actuators, and energy harvesters everywhere. The ultimate aim of such a technological revol ...