热分析论文

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《2024年ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》范文

《2024年ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》范文

《ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》篇一一、引言随着科技的不断进步,ANSYS有限元分析软件在工程领域的应用越来越广泛。

其中,热分析作为工程领域的一个重要部分,ANSYS软件在其中发挥了重要作用。

本文将详细探讨ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用,包括其基本原理、应用领域、优势及挑战等方面。

二、ANSYS有限元分析软件基本原理ANSYS是一款功能强大的有限元分析软件,广泛应用于结构、流体、电磁场和热分析等领域。

在热分析中,ANSYS利用有限元法将复杂的连续体离散化,将求解域划分为一系列的单元体,然后通过对每个单元进行分析,从而得出整个结构的热行为特性。

三、ANSYS在热分析中的应用1. 稳态热分析稳态热分析主要用于研究物体在恒定温度场下的热行为。

通过ANSYS软件,可以建立物体的三维模型,设置材料属性、边界条件等参数,然后进行稳态热分析。

分析结果可以用于产品设计、优化和性能评估等方面。

2. 瞬态热分析瞬态热分析主要用于研究物体在温度场随时间变化情况下的热行为。

例如,在汽车发动机、电子设备等领域的热管理中,需要了解设备在运行过程中的温度变化情况。

通过ANSYS软件进行瞬态热分析,可以得出设备在不同时间点的温度分布情况,为产品设计、优化和故障诊断提供依据。

四、ANSYS在热分析中的优势1. 高精度:ANSYS软件采用先进的有限元法,可以将求解域划分为足够小的单元体,从而得出较为精确的解。

2. 多物理场耦合分析:ANSYS可以用于多物理场耦合分析,包括热-结构耦合、热-流体耦合等,能够更全面地反映实际工程问题的复杂性。

3. 丰富的材料库:ANSYS拥有丰富的材料库,可以用于模拟各种材料的热性能。

4. 强大的后处理功能:ANSYS具有强大的后处理功能,可以方便地查看和分析计算结果,为工程设计提供有力支持。

五、挑战与展望尽管ANSYS在热分析中具有诸多优势,但仍面临一些挑战。

例如,在处理大规模复杂问题时,计算资源的消耗较大;对于某些特殊材料和复杂结构的建模和分析难度较高;此外,ANSYS软件的学系成本较高,需要专业知识和技能。

热分析技术的发展现状及其在稀土功能材料中的应用

热分析技术的发展现状及其在稀土功能材料中的应用

热分析技术的发展现状及其在稀土功能材料中的应用【摘要】本文旨在探讨热分析技术在稀土功能材料研究中的应用及发展现状。

在我们分别介绍了热分析技术的意义和稀土功能材料的重要性。

接着,我们详细阐述了热分析技术的发展历程和常见技术,以及其在稀土功能材料研究中的应用、性能优化和合成过程中的作用。

结论部分探讨了热分析技术对稀土功能材料研究的推动作用,并展望了未来热分析技术在该领域的发展。

通过本文的研究,我们希望能够深入了解热分析技术在稀土功能材料中的作用,并为未来研究提供新的思路和方法。

【关键词】热分析技术、稀土功能材料、发展现状、应用、历程、性能优化、合成过程、推动作用、未来发展。

1. 引言1.1 热分析技术的意义热分析技术是一种通过对物质在升温或降温过程中吸收或释放热量的情况进行检测和分析的方法。

它能够提供物质的热稳定性、相变温度、热容量、热传导性等重要信息,对于理解物质的性质和结构至关重要。

热分析技术可以帮助研究人员判断物质的热性质,为物质的制备、性能调控和应用提供重要参考。

在当今的科学研究和工业生产中,热分析技术被广泛应用于材料研究、药物研发、环境监测等领域。

通过热分析技术,研究人员可以快速准确地获得物质的热学性质,加速新材料的开发和优化过程。

在稀土功能材料研究中,热分析技术的应用尤为重要。

稀土功能材料具有独特的物理化学性质,广泛应用于磁性材料、光学材料、催化剂等领域。

热分析技术可以帮助研究人员了解稀土功能材料的热响应性能,优化材料制备过程,提高材料的性能和稳定性。

热分析技术在稀土功能材料研究中具有重要的意义和应用前景。

1.2 稀土功能材料的重要性稀土功能材料是一类具有特殊性能和广泛应用前景的材料,在材料科学领域中具有重要的地位。

稀土元素具有特殊的电子结构和磁性性质,能够赋予材料独特的性能,广泛应用于光学、磁性、电子等领域。

稀土功能材料在信息存储、光学器件、电池材料等领域具有重要应用价值。

1. 具有特殊的光学性能:稀土功能材料具有吸收、发射、放大、频率变换等优异的光学性能,广泛应用于激光器、LED、荧光显示器等光电器件中。

热分析方法综述

热分析方法综述

l t t 分析技术的应用领域, 热分析逐渐成为塑料、 橡胶、 树脂、 涂料、 测量法和 DIL (Di a ome r y ) 热膨胀测量法,其中热机械测 食品、 药物、 生物有机体、 无机材料、 金属材料和复合材料等领 量法测量原理是通过给样品加温控制,施加一定的机械力,观 域。并且成为研究开发、工艺优化和质检质控的必不可少的工 察样品的尺寸变化随温度或时间的变化函数。如果所加的机械 力可以忽略,样品的尺寸变化只是由温度引起的变化则可以认 具。 热分析的定义是在 1977 年在日 本京都召开的国际热分析协 为是 DIL 热膨胀测量。 目 前这些热分析方法已经广泛的应用到研究金属、陶瓷、 会 ( I C T A ) 第七次会议上诞生的,当时给热分析下定义 为: 热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理性质与温度 复合材料、涂层材料、耐火材料、高分子材料的科研、生产 的关系的一类技术。因此许多与热物理性质有关的分析方法都 领 域 。 归属的热分析方法当中。 3. 热分析仪器发展现状 随着电子技术和工艺以及机械工艺的发展, 用来实现热分析 2. 目 前通用热分析方法及测量原理 方法的热分析仪器推陈出新, 前国内外的新的热分析仪器基本 目 目 前通用的热分析方法有 : 数据 2. I DSC (DSC 一Dif r f ial s annl眼 c lorlmeter ) , 都采用了高精度的采集系统取代原有的低位 A/ D 采集器, e t f el c a s 的传输线越来越节约, 大大减少了信号之间由于线路复杂造成的 D S C 全称差示扫描量法,分为功率补偿式 (P o w e r 采用先进的电子芯片和焊接工艺,硬件集成度越来越高。 Compensat ion ) 和热流式 (Heat flow )。后者属于DT A 原 干扰, 分析参数丰富, 界面友好, 数据的分析 理 (在 DT A 里介绍) 。其中功率补尝式DS C 的测量原理是给 采集软件的设计功能强大, 自 对策两样品 被测样品和参比物样品放在同一环境中同时加温。加温过程 通过软件编程对应的算法, 动显示数据分析结果, 使用计算机和打印机配合取代原有 中,当被测物由 于发生物理性变,产生吸热或放热反应引起两 的分析和操作更方便更直观。 软件记录的曲线更容易保存和输出。 个样品温度有差别时,通过及时给较低温度的样品加热,补偿 的记录仪, 在仪器的机械结构上,国内已经出现了机、电、气氛一 功率的方法达到两样品时时保持相同温度。 功率补偿式 DS C 在定量测量热量方面比差热分析法好得 体化的热分析仪器,使得结构更紧凑 ,不仅外观美观,更重 多,能够直接从曲线峰面积中得到试样放热量 ( 或吸热量) , 要的独立部件减少,增强了仪器工作的稳定性和可靠性,在样 品装载上,国外仪器已经实现了自 动装载样品,减少了人为操 而且分辨率高,测得的化学反应动力学参数与纯度比差热分析 作引起的误差,实现了全 自动化。 法更精确 。 随着电子技术和机械工艺的进一步发展,未来的热分析仪 2.Z TG(Thermogravimetr Analyzer ) 热重分析法, c i s 热 动化、外观美观和结 重分析法是在程序控制温度下,测量温度的质量与温度的关系 器必然会朝着高精度、高灵敏度,全 自 的技术。用来进行热重分析的仪器一般称为热天平。它的测量 构紧凑型的方向发展。 原理是在给被测物加温过程中,由 于物质的物理或化学特性改 变,引起质量的变化,通过记录质量变化时程序所走出的曲 参考文献 线,分析引起物质特性改变的温度点,以及被测物在物理特性 1. 【 热分析】神户博太郎 日 化学工业出版社 197 . 8 9 改变过程中吸收或者放出的能量,从而来研究物质的热特性。 2 .[实用热分析] 于伯龄. 姜胶东. 纺织工业出版社 199 . 3 0 2 . 3 DT A 一 Micr ocumPut er Differ en t ial T h er mal 3. [热分析] 蔡正千 高等教育出版社 199 . 8 3 AnalyZ r 差热分析法, es 差热分析法是应用最广广泛的一种热分 4. 1 常用热分析仪器1 徐国华 袁靖 上海科技出版社 1 9 . 90 析技术,它是在程序控制温度下,建立被测量物质和参比物的 温度差与温度关系的技术。其测量原理是将被测样品与参考样 5 . [热分析仪器使用说明书1 北京恒久科学仪器厂 品同时放在相同的环境中同时升温,其中参考样品孙利杰

内燃机活塞的热分析论文汇总

内燃机活塞的热分析论文汇总

目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (3)1.1 研究来源与意义 (3)1.2 研究的国内外状况 (4)1.3 研究方法 (4)1.4 本文的主要研究内容 (5)2 温度场的有限元分析 (6)2.1 热分析理论基础 (6)2.2 有限元方法理论 (8)2.3 活塞有限元模型的建立 (11)2.4 活塞有限元分析的内容 (14)3 活塞温度场分析·······················错误!未定义书签。

3.1 活塞热对流边界条件的计算 (15)3.2 活塞温度场的分析 (24)3.3 活塞强度分析 (27)3.4 型不同火力岸高度活塞的热应力对比分析 (36)3.5 O型与平顶型活塞的温度场分析 (40)4 结论与展望 (43)4.1 结论 (43)4.2 展望 (43)致谢 (44)参考文献 (45)内燃机活塞的热-结构耦合仿真学生姓名:专业班级:指导教师:指导单位:摘要:活塞作为内燃机的关键零部件之一,它设计质量的好坏直接关系到内燃机的工作可靠性和使用耐久性,同时直接影响到内燃机的排放性能。

活塞的工作环境极为恶劣:混合气燃烧产生的高温高压燃气使活塞顶部乃至整个活塞温度很高,且温度分布很不均匀,导致活塞产生热应力和热变形;同时活塞还受到燃气压力、高速往复运动产生的惯性力、侧向推力和摩擦力等周期性载荷作用,产生机械应力和机械变形[1]。

热负荷和机械负荷将导致活塞产生裂纹、活塞环胶结以及拉缸等。

因此,在新产品的开发过程中,很有必要对活塞进行温度场和强度分析,了解活塞的温度分布和应力分布情况,进而改进活塞。

本文利用活塞二分之一模型,使用ANSYS软件计算了活塞在最大爆发压力工况点的温度分布情况;温度、机械载荷单独作用时的应力和变形情况;温度、机械载荷共同作用时活塞的应力和变形情况,为优化活塞设计提供了较符合实际工作状况的基础温度与应力数据及改进方向[2]。

(热)毕业论文总结

(热)毕业论文总结

(热)毕业论文总结15篇一、引言本文旨在探讨热现象在各种环境和应用中的重要性,以及热科学在工业、能源、医疗、环境科学等领域的应用。

通过对热现象的深入研究,我们能够更好地理解自然界的规律,开发更高效、更环保的能源,提高生产效率,改善人类生活。

二、文献综述1. 热力学基础:本文详细阐述了热力学的四大定律,包括热力学第一定律(能量守恒与转化定律)、热力学第二定律(熵增原理)等。

这些定律在解释和预测热现象方面起着关键作用。

2. 热在工业中的应用:讨论了热在工业生产中的各种应用,如热能转换设备(如锅炉、加热器)、热处理工艺等。

这些应用提高了生产效率,降低了能耗。

3. 热与能源:阐述了热与能源之间的密切关系,以及如何利用热科学开发环保、高效的能源。

例如,太阳能、地热能等可再生能源的利用离不开对热现象的研究。

4. 医疗中的热:讨论了热在医疗领域的应用,如热敷、红外线治疗等。

这些方法在缓解疼痛、促进康复方面具有重要作用。

三、研究方法本文采用了实验研究和理论分析相结合的方法,通过设计实验来观察热现象,通过数学模型来解释和预测热行为。

此外,还利用了计算机模拟和数值分析等方法,提高了研究的准确性和可靠性。

四、结果与讨论1. 热现象的观察:通过实验,我们观察到了各种热现象,如热传导、热对流、热辐射等。

这些现象在各种环境和条件下都有表现,具有重要的研究价值。

2. 热科学的应用效果:实验结果表明,热科学在工业、能源、医疗等领域的应用取得了显著的效果。

例如,提高了生产效率,降低了能耗;改善了医疗效果,提高了康复速度。

3. 未来研究方向:根据实验结果和理论分析,我们提出了一些新的研究方向,如高温超导、纳米材料在热科学领域的应用等。

这些方向有望带来更多的科研成果,推动热科学的发展。

五、结论本文通过对热现象的深入研究,探讨了热科学在各个领域的应用。

实验结果和理论分析表明,热现象在自然界中具有重要地位,热科学的应用对提高生产效率、改善人类生活具有重要意义。

热分析技术在高分子材料中的应用

热分析技术在高分子材料中的应用

热分析技术在高分子材料中的应用摘要:热分析技术主要用于分析材料的物理性质与温度之间的关系,作为一种新型技术,该技术在被提出后就受到了广泛的关注,在实际的材料分析中,热分析技术展出了较高的优势,该技术下的材料分析更加准确、敏捷,而且速度快、效率高,随着高分子材料的研发,热分析技术也在其物理性质和温度关系分析中显示出了良好的性能,未来,热分析技术还将进一步的发展。

关键词:热分析技术;高分子材料;技术作用;技术应用引言至今,热分析技术是一个比较广泛的概念,是对物质物理参数与温度变化之间进行深入研究的一种技术。

以其明显的应用优势与特点,在各个领域中广泛应用。

其在高分子材料中的应用,将会大大促进两者之间的相互发展。

?从热分析目前的整体应用情况来看,其在检测高分子材料、对应无机物与有机物的化学与物理性能方面具有不可比拟的优势。

随着近年来我国对高分子材料研究的深入,热分析技术起到了巨大的辅助推动作用,作为衡量物质物理参与与温度之间密切关联的新型技术,其前景十分广阔,在以后的高分子材料研究中将会发挥更大的功效。

1热分析技术的基本概念热分析技术概念的提出最早追溯到20世纪70年代,国际热分析协会将该技术定义为在特定程序控制温度的环境下,对物质的物理性质与温度之间的有效关联、温度依赖与物理性质关系进行解读与全面测量的新型技术。

热分析技术既可以实现不同物理参数测定方式的集合,又可以使集合的测定方式分散开来,掌握操作起来十分灵活,灵敏度高。

定义中涉及的程序控制温度通常情况下为线性温度,一定程度上涉及非线性温度或者恒温。

物理性质的测量主要涉及该物质的特定光学特征、声学特点、机械及电学特征等。

近年来,我国不断加大对高分子材料的研究,积极拓宽研究领域的同时,也注意创新高分子材料研究的方法。

高分子材料作为一种新型材料,具有很强的应用与再塑性,研究者指出,通过改变高分子材料的熔融温度、物质组成比例、材料本身的热稳定性,可以改变高分子材料的既定性能,使高分子材料满足更多的生活与生产需求,而高分子材料性能的改变需要借助一定的技术,其中,热分析技术是最佳的分析工具,其是高分子材料研究中最关键的一环。

热分析技术 周瑞勇

热分析技术  周瑞勇

热分析技术周瑞勇(10物本一班,201001071465)摘要:热分析(thermal analysis,TA)是指用热力学参数或物理参数随温度变化的关系进行分析的方法。

热分析技术是在温度程序控制下研究材料的各种转变和反应,如脱水,结晶-熔融,蒸发,相变等以及各种无机和有机材料的热分解过程和反应动力学问题等,是一种十分重要的分析测试方法。

关键词:热分析;热力学;温度程序;材料的转变与反应0引言热分析(thermal analysis,TA)是指用热力学参数或物理参数随温度变化的关系进行分析的方法。

国际热分析协会(International Confederation for Thermal Analysis,ICTA)于1977年将热分析定义为:“热分析是测量在程序控制温度下,物质的物理性质与温度依赖关系的一类技术。

”根据测定的物理参数又分为多种方法。

最常用的热分析方法有:差(示)热分析(DTA)、热重量法(TG)、导数热重量法(DTG)、差示扫描量热法[1](DSC)、热机械分析(TMA)和动态热机械分析(DMA)。

此外还有:逸气检测(EGD)、逸气分析(EGA)、扭辫热分析(TBA)、射气热分析、热微粒分析、热膨胀法、热发声法、热光学法、热电学法、热磁学法、温度滴定法、直接注入热焓法等。

测定尺寸或体积、声学、光学、电学和磁学特性的有热膨胀法、热发声法、热传声法、热光学法、热电学法和热磁学法等。

热分析技术能快速准确地测定物质的晶型转变、熔融、升华、吸附、脱水、分解等变化,对无机、有机及高分子材料的物理及化学性能方面,是重要的测试手段。

热分析技术在物理、化学、化工、冶金、地质、建材、燃料、轻纺、食品、生物等领域得到广泛应用。

1 热分析技术分类1.1.差示扫描量热(DSC)差示扫描量热法(differential scanning calorimetric)这项技术被广泛应用于一系列应用,它既是一种例行的质量测试和作为一个研究工具。

热分析技术论文

热分析技术论文

热分析技术论⽂ 热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的⼀类技术。

下⾯是店铺为⼤家整理的热分析技术论⽂,希望你们喜欢。

热分析技术论⽂篇⼀ 浅谈热分析技术 摘要:热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的⼀类技术。

能快速准确地测定物质的晶型转变、熔融、升华、吸附、脱⽔、分解等变化,对⽆机、有机及⾼分⼦材料的物理及化学性能⽅⾯,是重要的测试⼿段。

热分析技术在物理、化学、化⼯、冶⾦、地质、建材、燃料、轻纺、⾷品、⽣物等领域得到⼴泛应⽤。

关键词:热分析;程序控制;测试⼿段 1.热分析定义 热分析(thermal analysis,TA)是指⽤热⼒学参数或物理参数随温度变化的关系进⾏分析的⽅法。

国际热分析协会(International Confederation for Thermal Analysis,ICTA)于1977年将热分析定义为:“热分析是测量在程序控制温度下,物质的物理性质与温度依赖关系的⼀类技术。

”根据测定的物理参数⼜分为多种⽅法。

热分析是在程序控制温度下测量物质的物理性质与温度关系的⼀类技术。

这⾥所说的“程序控制温度”[1]⼀般指线性升温或线性降温,当然也包括恒温、循环或⾮线性升温、降温。

这⾥的“物质”指试样本⾝和(或)试样的反应产物,包括中间产物。

定义中的“物理性质”包括质量、温度、热焓变化、尺⼨、机械特性、声学特性、光学特性、电学及磁学特性等等。

2.热分析的起源及发展 在热分析的发展历史上.⼈们最早发现和应⽤的是热重法[2]。

热重法的出现证明了⼈类对热及热重认识的深化和使⽤的成功。

⼤约公元前五万年,⼈类就学会了使⽤⽕,这是⼈类控制热的开始。

公元前332—330年,古埃及⼈提炼⾦时使⽤的称重法是⼈类学会称重的标志。

然⽽,真正把重量与热联系起来还是⼗⼋世纪的事,1780年英国⼈Higgins在研究⽯灰粘结剂和⽣⽯灰的过程中第⼀次⽤天平测量了试样受热时所产⽣的重量变化。

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热分析技术在陶瓷中的应用
刘崇武SC15014050
摘要:本文主要介绍了一些热分析方法在陶瓷材料领域的应用,这些应用贯穿在陶瓷材料制备的整个过程,包括原料分析、工艺过程和材料检测。

这些热分析技术提供了测量陶瓷原料的组成及其在受热和冷却过程中特性的方法,为陶瓷材料烧成制度的制订提供依据,在材料性能测试方面也有广泛的应用,是陶瓷材料领域中重要的分析测试方法。

关键字:热分析技术陶瓷材料
随着陶瓷技术的发展,陶瓷的各种性能得到了很大的提升,在各个领域的应用的也变得越来越广泛。

由陶瓷材料制作的电容器、热敏电阻、压敏电阻、气敏电阻、光敏电阻等,已在激光、光电、航海、生物、能源和环境等技术领域得到广泛的应用[1]。

陶瓷材料基质粉料制备、粉料成型、粉料烧结等过程都和热的利用联系非常密切,而这些制备过程中的条件对陶瓷的性能都有非常大的影响,所以对陶瓷制备过程进行热分析对于提升陶瓷材料的性能有很大的帮助。

1.热分析在陶瓷原料制备过程中的应用
目前陶瓷基质粉料的制备方法主要包括传统的固相合成法和液相共沉淀法以及溶胶凝胶法等,这些方法都离不开利用热分析技术对反应过程中的机理、相变以及热分解条件的影响等进行研究。

传统的固相合成法制备陶瓷材料主要是将两种或两种以上的固态原料充分混合均匀后经高温锻烧制得,利用此方法制备的粉料粒径粗并且分布范围宽,且杂质浓度高。

因此想要利用此方法制备出高性能的陶瓷粉体,就要利用热分析技术对固相反应中什么温度下开始反应,发生何种相变,反应时间为多长等条件进行研究[2]。

在制备陶瓷的过程中,首先对原料进行定性和定量的分析,测定这些矿物原料的热效应以及热值等,此时可以利用到热分析中的差热分析法[3]。

由于矿物在各自特定的温度范围内产生相应的热效应值,通过测定矿物这些热效应值,就可以了解各种矿物受热变化的特征及变化的实质,作为鉴定矿物类型的依据:并且在一定条件下,还可根据热效应曲线中的峰谷面积与产生这一效应的作
用物质的质量之间的比例关系进行定量分析。

例如:黏土矿物中水的存在形式有吸附水(层间水)、结晶水和结构水。

在加热过程中,各种水的溢出温度不同,如结构水的溢出温度最高,故呈不同特征的差热曲线,从而可以区分黏土矿物[4]。

热重分析是热分析技术中应用最广泛的技术之一,它能够在程控温度下测量物质质量变化与温度的关系。

热重法定量性强,能够准确地测量物质的质量变化及变化的速率。

它用来分析陶瓷原料的含水量(包括游离水、结晶水的定量)、挥发物和灰分含量,也能够反映原料在温度变化过程中的相变、热分解等物理、化学过程。

原料在温度变化过程中发生的晶型转变、相转变、分解、氧化还原反应等过程会伴随热效应,这时可以通过差热分析(DTA)或示差扫描量热分析(DSC)来反映这些热效应,从而分析原料的物相和热处理过程的性质变化。

由于DTA或DSC曲线上的峰在温度轴或时间轴的位置、形状、峰的数目与物质有关,故可以用来定性地表征和鉴定物质;而峰的面积与热焓有关,故可以用来定量地估计参与反应的物质的量或测定热化学参数[5]。

液相共沉淀法制备陶瓷粉料前驱体,前驱体经热分解可获得高纯、微细的粉料。

利用速率超解析热重法可以分开一些比较难以分离的步骤,如制备BaTiO3粉料前驱体,Murty[6]等人通过热分析技术研究了BaTiO(C2O4)2·(4+x)H2O热分解行为。

180℃前经两步脱去全部结晶水,在180~250℃范围草酸根开始分解,到600℃左右全部转变为碳酸根,约750℃前驱体转变为BaTiO3。

陶瓷粉料在成型前均需加入适量的粘合剂进行造粒。

粘合剂常采用有机醇、醚、酯等,成型的生坯在烧结前必须控制升温速率以便缓慢排除粘合剂,粘合剂的热行为可以借助TG—DTA或TG—DSC技术跟踪。

Hoppelrt[7]为制作多层陶瓷电容器对聚醋酸、乙烯酞胺和聚乙烯醇能否作为粘合剂采用T G、D T A并辅以IR等技术对它们进行了测试和评定。

测试结果从图1可以出:聚醋酸乙烯酯分解速度快,完全燃烧的温度偏高。

在多层电容器的生产中,有机粘合剂的热分解速度控制是非常重要的,如分解速度剧烈,生坯中会有气泡发生,以致损害甚至毁坏多层电容器结构另外,排尽粘合剂的最高温度偏高,会使基质BaTiO3烧结时被碳氢化合物或碳残渣还原。

所以认为P A是不适合作粘合剂的。

图1:聚合物的TG曲线图
2.热分析在陶瓷制备过程中的应用
陶瓷材料的性能不仅与其化学组成有关,还与材料的显微结构密切相关。

烧结是使陶瓷材料获得预期的显微结构,赋予材料各种性能的关键工序。

根据陶瓷坯体烧结过程中收缩曲线,可以确定陶瓷烧结过程中快速收缩温度区间、不同温度的收缩量和最佳烧结温度,结合DSC—TG曲线,可准确地表征出陶瓷坯体在烧结过程中发生一系列的物理化学变化,如吸附水和结构水的排除、碳酸盐、硫酸盐及硫化物的分解、旧晶相的消失、新相的产生等[8]。

利用热膨胀仪测定陶瓷坯体和陶瓷釉的热膨胀系数,选择合理匹配的热膨胀系数,增强坯釉的适应性;通过模拟陶瓷烧结过程进行原位测试,获得不同烧结温度和保温时间的线收缩率,因此可以进一步进行陶瓷材料的烧结动力学研究[9]。

根据液相烧结有液相和连续固溶体形成以及晶相转变发生,这些过程所释放的能量可作为液相烧结的推动力,所以这类液相烧结过程可采用DTA技术测量相变焓或反应焓来追踪,如文献[10]用DTA技术测得成分为Ba0.776Sr0.27Y0.004TiO3+0.75wt%SiO2+0.042wt%MnCO3(3.5wt%聚乙烯醇压片)得到的DTA曲线如图2所示,从图可以看出:220—560℃放热峰为粘合剂聚乙烯醇燃烧所致,1230℃吸热峰为玻璃相熔融所致。

图2BaTiO3生坯的DTA曲线
3.热分析在陶瓷材料性能表征中的应用
陶瓷材料在使用过程中要求要达到某些技术性能,如力学、光学、电磁学性能等。

这些性能可以通过材料的一些本征物理量来反映。

这些物理量包括弹性模量、热学常数、电阻率、折射率等,其中热学常数的测定就可以通过热分析来进行。

如采用热线法测定材料的导热系数λ,采用DSC技术测定材料的比热Cp,采用绝对伸长法或差示热膨胀法测量材料的膨胀系数等。

而目前新型的激光热常数测定仪则可以同时测定材料的热扩散系数T、比热Cp、导热系数λ等。

热分析技术在陶瓷中的应用非常广泛,除上述介绍的几种之外还有许多其他的应用。

热分析技术为分析和研究陶瓷材料的结构和性能,为陶瓷材料制备过程中产品质量的分析和控制提供了标准的和例行的检验方法,为陶瓷材料学科的热力学和动力学研究提供了操作简便、快速、灵敏的等温法和非等温法研究手段。

对陶瓷材料的发展的起到了很大的促进作用。

参考文献
[1]吴淑荣.热分析在功能陶瓷材料中的应用[J].化学通报,1996(10):21-25.
[2]罗文辉.陶瓷材料领域的现代热分析技术[J].国外建材科技,2005,26(2):14-16.
[3]差热分析在陶瓷工业中的应用[J].陶瓷,1980,02:51.
[4]刘树.现代仪器分析技术在建筑陶瓷工业中的应用[J].佛山陶瓷,2013,03:1-6.
[5]郝斌.陶瓷原料粒度和升温速率对差热分析曲线的影响研究[J].唐山学院学报,2015,03:61-64.
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[9]李宇春,周涛,朱志平,张芳.热分析方法在金属陶瓷材料研究中的应用[J].长沙电力学院学报(自然科学版),2002,03:78-80
[10]周海球.热分析技术在陶瓷材料烧结过程中的应用研究[D].湖南大学,2012.。

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