Techniques in Thermal Analysis

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出版者:ASTM International
作者:
出品人:
页数:134
译者:
出版时间:2007-1
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9780803156166
丛书系列:
图书标签:
  • Thermal Analysis
  • DSC
  • TGA
  • DMA
  • 热分析技术
  • 材料表征
  • 聚合物分析
  • 热物理性质
  • 分析化学
  • 材料科学
  • 仪器分析
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具体描述

《热分析技术》一书深入探讨了材料科学和化学分析领域至关重要的实验方法——热分析。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角,涵盖从基础原理到实际应用的各个层面。 本书首先从热分析的基本概念入手,详细阐述了物质在受热过程中发生的物理和化学变化。读者将了解到,热分析并非单一的测试手段,而是一系列根据温度变化来监测材料性能变化的技术的总称。其中包括了最为核心的几种技术: 热重分析 (Thermogravimetric Analysis, TGA):深入剖析了TGA的原理,即测量样品在程序控制温度下的质量变化。本书会详细讲解TGA曲线的解读,如何识别材料的分解、氧化、还原、吸湿、脱水等过程,以及如何通过TGA曲线来确定材料的热稳定性、挥发分含量、组分比例等关键信息。此外,还会讨论影响TGA实验结果的因素,如升温速率、气氛、样品量、坩埚类型等,并提供优化实验条件的建议。 差示扫描量热法 (Differential Scanning Calorimetry, DSC):本书详细介绍了DSC的测量原理,即测量样品与参比物质之间因温度变化而产生的热流差。读者将学习到如何通过DSC曲线来精确地测定材料的玻璃化转变温度 (Tg)、熔点 (Tm)、结晶温度 (Tc)、相变温度,以及吸热或放热过程的焓值。本书会重点讲解DSC在聚合物、金属、陶瓷、无机物等不同材料中的应用,例如评估聚合物的结晶度、研究合金的相变行为、测定材料的纯度等。 热机械分析 (Thermomechanical Analysis, TMA):本书详细阐述了TMA测量样品在温度变化下尺寸变化的原理。通过TMA,读者可以测量材料的线性热膨胀系数 (CTE)、玻璃化转变温度 (Tg) 以及软化点等。本书会讨论TMA在测定涂层、薄膜、聚合物复合材料等材料的热稳定性及尺寸稳定性方面的应用。 动态机械分析 (Dynamic Mechanical Analysis, DMA):本书将DMA的原理描绘得淋漓尽致,即在周期性应力作用下测量材料的力学性能随温度或频率的变化。读者将深入理解DMA如何提供关于材料的储能模量 (E')、损耗模量 (E'') 和损耗因子 (tanδ) 的信息,从而全面评估材料的粘弹性行为、玻璃化转变过程、以及低聚物含量等。本书会重点介绍DMA在聚合物固化、老化、阻尼性能评估等方面的应用。 除了上述核心技术,本书还将触及其他重要的热分析技术,如: 热膨冲分析 (Thermally Modulated DSC, TMDSC):讲解其如何通过叠加一个温度调制信号来分离可逆和不可逆过程,从而获得更精细的材料信息。 热膨胀测量 (Dilatometry):虽然与TMA有重叠,但本书会将其作为独立技术进行讲解,侧重于其在精确测量线性膨胀系数方面的优势。 热导率测量 (Thermal Conductivity Measurement):介绍如何通过热分析手段来评估材料的热传导性能,这对于热管理材料的设计至关重要。 本书在理论阐述的基础上,更注重实际应用。它会详细分析各种热分析技术在不同领域的应用案例,包括但不限于: 高分子材料:聚合物的结晶动力学、玻璃化转变行为、热稳定性、老化过程、阻燃性能、固化动力学等。 金属和合金:相变、固态反应、氧化、蠕变等。 陶瓷和无机材料:分解、烧结、相变、热稳定性等。 复合材料:界面相变、组分分离、热稳定性等。 制药和食品工业:药物的晶型转变、稳定性、配方研究,以及食品的成分分析、储存稳定性等。 能源材料:电池材料的热稳定性、电解质的相变等。 此外,本书还将提供关于实验设计、数据处理与分析的实用指导。读者将学习如何根据特定的研究目标选择最合适的热分析技术,如何优化实验参数以获得可靠的数据,以及如何运用专业的软件工具对热分析数据进行定性和定量分析。本书还会讨论热分析与其他分析技术(如红外光谱、拉曼光谱、质谱等)联用的优势,以获得更全面的材料信息。 本书的语言风格严谨而不失可读性,图表丰富,能够帮助读者直观地理解复杂的概念和数据。它既是为初学者提供入门知识的教材,也是为有经验的研究人员提供深入参考的宝库。通过阅读本书,读者将能够熟练掌握热分析技术的原理和应用,并将其有效应用于自己的科研和工程实践中,从而更好地理解和控制材料在不同温度条件下的行为。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这是一本我非常喜欢的关于热分析技术的书籍。我当时购买这本书,主要是因为我在研究一些纳米材料的合成和应用,而纳米材料通常具有独特的尺寸效应和表面效应,这使得它们的热学性质与块体材料有显著不同。我希望能通过热分析技术来深入了解这些纳米材料在不同温度下的行为。这本书的优点在于,它不仅仅是列举了各种热分析技术,而是非常深入地讲解了每一种技术的原理、仪器结构、操作流程以及数据解读。我尤其欣赏书中对不同热分析技术的优缺点和适用范围的详细比较,这让我能够根据我的具体研究目标,选择最合适的技术。例如,在介绍差示扫描量热法(DSC)时,书中不仅解释了如何测量材料的相变温度,如玻璃化转变、结晶和熔化,还详细介绍了如何利用DSC来研究材料的比热容、热导率等参数。对于纳米材料而言,这些参数往往对其性能至关重要。书中还举了许多实际的应用案例,比如利用DSC来评估纳米复合材料的界面相容性,或者利用TGA来研究纳米粒子在不同气氛下的氧化还原行为。我特别关注书中关于气氛控制和样品预处理的章节,因为对于纳米材料来说,这些因素往往会对测量结果产生很大的影响。这本书让我对热分析技术有了更深刻的理解,也为我后续的研究提供了很多灵感和方法。

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这本书《Techniques in Thermal Analysis》在我看来,是一部非常全面且实用的热分析技术指南。我本人从事的是高温合金的研发,而这类合金在极端工况下的服役性能,很大程度上取决于其在高温下的相稳定性、氧化腐蚀行为以及热膨胀特性。在阅读这本书之前,我对这些问题的理解主要停留在经验层面。这本书则为我提供了一个深入理解这些现象的理论基础和实验方法。书中对差示扫描量热法(DSC)的讲解非常到位,它详细阐述了如何利用DSC来研究高温合金的相变过程、固溶强化和析出强化等对材料性能的影响,以及如何通过分析DSC曲线来预测合金在不同温度下的结构稳定性。同时,热重分析(TGA)在评估高温合金的氧化动力学和腐蚀速率方面的应用,也给了我很多启发。书中还详细介绍了热膨胀分析(TMA)和动态力学分析(DMA)等技术,这些技术能够提供关于高温合金在高温下的尺寸变化行为和力学模量的宝贵信息,这些信息对于理解合金在高温应力下的变形机制至关重要。书中通过大量的实例,展示了如何将这些热分析技术应用于解决实际工程问题,这对我启发很大。

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我最近对《Techniques in Thermal Analysis》这本书进行了比较深入的阅读,可以说,这本书在多个层面上都给我带来了深刻的启发。作为一名研究能源存储材料的学者,我深知材料在充放电循环过程中会经历温度变化,其热稳定性以及在高温下的相变行为直接影响着器件的寿命和安全性。这本书恰好提供了一个全面的视角来理解这些问题。它不仅仅是罗列了各种热分析技术,而是以一种非常严谨和系统的方式,阐述了每一种技术的工作原理,包括差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热膨胀分析(TMA)和动态力学分析(DMA)等。我尤其欣赏书中关于DSC如何用于研究电池材料的相变动力学和热分解行为的详细讨论,这对于理解电池材料在循环过程中的稳定性具有重要意义。同时,TGA在评估电池材料在不同气氛下的质量损失,以及推断其热分解产物方面的应用,也为我的研究提供了重要的参考。书中还提供了很多具体的实验案例,这些案例涵盖了各种类型的材料,其中不乏与我研究方向相关的例子,这让我能够更好地将书中的理论知识转化为实际的研究方法。此外,这本书在数据处理和图谱解析方面也提供了非常实用的指导,这对于我正确解读实验结果非常有帮助。

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读完《Techniques in Thermal Analysis》这本书,我不得不惊叹于其内容的丰富性和系统性。我之前一直在从事电子封装材料的研究,而电子封装材料在工作过程中会经历反复的温度变化,因此其热稳定性、热膨胀系数以及相变行为都是至关重要的性能指标。这本书为我提供了一个全面了解和掌握相关热分析技术的平台。它首先从基础的热分析技术,如TGA和DSC,深入讲解了它们的工作原理、仪器构成以及数据解读方法。我尤其欣赏书中关于TGA如何用于监测材料的挥发、分解和氧化反应,以及如何通过TGA来评估材料的阻燃性。而DSC的应用更是让我眼界大开,书中详细介绍了如何利用DSC来测量材料的玻璃化转变温度、结晶动力学、熔点和相变焓,这对于理解电子封装材料在长期服役过程中的结构稳定性至关重要。此外,书中还详细介绍了热机械分析(TMA)和动态力学分析(DMA)等技术,这些技术能够提供关于材料的热膨胀行为和动态力学模量的宝贵信息,这些信息对于设计可靠的电子封装至关重要。书中还通过大量的实例,展示了如何将这些热分析技术应用于解决实际工程问题,这对我启发很大。

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这本书《Techniques in Thermal Analysis》给我的感觉是,它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,在为我传授热分析这门“武艺”。我之前一直从事的是高性能纤维材料的研发工作,而这些材料的很多关键性能,比如耐热性、力学强度和阻燃性,都与它们在高温下的热行为密切相关。这本书的出现,恰好解决了我在理解和表征这些性能时遇到的瓶颈。我被书中对每一种热分析技术(如TGA、DSC、TMA等)的深入剖析所吸引。它不只是告诉你仪器能做什么,更深入地解释了这些技术背后的物理化学原理,以及如何从分析结果中提取有价值的信息。例如,书中关于TGA如何用于评估材料的分解温度和残炭率,以及如何通过分析TGA曲线的斜率来推断分解动力学,这对我理解和优化纤维材料的耐热性能非常有帮助。而DSC部分,则详细介绍了如何利用它来研究纤维材料的结晶行为、玻璃化转变温度以及相容性,这些都是影响纤维材料力学性能的关键因素。书中还列举了大量不同类型材料的实际应用案例,其中很多案例与我研究的高性能纤维材料有很多共通之处,这让我能够更快地将学到的知识应用到我的研究中。这本书的语言虽然专业,但表达清晰,配图丰富,让我能够直观地理解复杂的概念。

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读完《Techniques in Thermal Analysis》这本书,我最大的感受就是它的内容非常实用,而且条理清晰,对于我这种需要经常进行材料表征的科研人员来说,简直是一本“工具书”。我之前在处理一些高分子材料的结晶和相变问题时,常常会遇到一些疑惑,比如为什么同样的材料,在不同的加工条件下,结晶度会有差异,或者为什么某些助剂能够提高材料的韧性,但又会降低其热稳定性。在阅读这本书之前,我只能凭经验和一些零散的文献来摸索,很多时候都感觉不得其法。而这本书则系统地介绍了各种热分析技术如何应用于解决这些实际问题。例如,在讨论DSC的应用时,它详细解释了如何通过分析放热峰来确定材料的结晶温度(Tc)和熔点(Tm),以及如何通过积分放热量来计算结晶度。更让我印象深刻的是,书中还举例说明了如何利用DSC来研究共混材料的相容性,通过观察共混前后玻璃化转变温度(Tg)的变化,或者是否存在新的热转变峰,来判断材料是否发生相分离。此外,书中对热重分析(TGA)的介绍也相当到位,它不仅讲解了如何通过TGA来评估材料的热稳定性,还详细介绍了如何利用TGA-FTIR联用技术来分析挥发性分解产物的成分,这对于理解材料的热分解机理至关重要。书中还涉及了一些更高级的技术,比如动态力学分析(DMA)和热膨胀系数(TMA),这些技术对于研究材料的力学性能和尺寸稳定性也提供了重要的信息。总的来说,这本书就像一个经验丰富的导师,手把手地教我如何运用各种热分析技术去解决科研中的实际难题,让我受益匪浅。

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这本书的名字叫《Techniques in Thermal Analysis》,我最近刚把它读完,感觉挺有意思的,虽然不是我专业领域里最核心的那部分,但作为一本技术方法的书籍,它的内容还是让我耳目一新的。我当时买这本书,其实是抱着一种“涉猎一下”的心态,因为我所在的实验室最近在做一些材料改性方面的工作,涉及到一些热学性能的测试,而我平时接触的主要是电化学分析,对热分析这块的了解确实是比较皮毛的。拿到书之后,我发现它并没有像我预期的那样,上来就讲一大堆高深莫测的理论,反而从最基础的几种热分析技术入手,比如差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA),而且介绍得相当细致。它不光是告诉你这些技术能测什么,还能测出什么样的问题,而是深入到每一种技术的工作原理,比如DSC是如何通过测量样品和参比物之间的热流差来判断材料的热转变,还有TGA是如何通过监测样品质量随温度变化的来研究热分解、氧化还原等过程。书中还配了很多图示,有仪器的结构图,有典型的谱图,还有一些应用案例分析。我尤其喜欢它在介绍每一种技术的时候,都会详细列举出影响测量结果的各种因素,比如升温速率、气氛、样品量、坩埚的材质等等,并且还会给出如何优化实验条件的一些建议。这对于我这种初学者来说,真的是非常宝贵的指导,让我知道在实际操作中需要注意哪些细节,避免走弯路。而且,书中还提到了不同技术的局限性,这让我能够更客观地理解每一种方法的适用范围,知道在什么情况下应该选择哪种技术,或者需要结合多种技术来解决问题。总的来说,这本书在技术方法的介绍上,做到了既有深度又有广度,而且非常注重实践操作中的细节,让我对热分析技术有了更系统、更深入的认识。

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我必须要说,《Techniques in Thermal Analysis》这本书的编排方式非常人性化,让我这个非热分析领域的专业人士也能够相对轻松地理解其中的内容。我之所以会选择购买这本书,是因为我正在进行一项涉及新型催化剂开发的研究,而催化剂的活性和稳定性在很大程度上与它们在高温下的结构变化和反应行为有关。我希望通过热分析技术来监测催化剂在反应过程中的微观变化。这本书没有让我失望。它首先从最基础的热分析原理讲起,然后逐步深入到各种具体的技术。我特别喜欢书中对每一种技术所能解决的问题的清晰界定,以及对于不同技术之间互补性的强调。比如,书中提到TGA可以用来确定催化剂在不同气氛下的质量损失,从而推断其分解或氧化还原行为,而DSC则可以用来监测催化剂在反应过程中的放热或吸热过程,从而分析其反应活性。书中还详细介绍了如何通过对TGA和DSC谱图进行分析,来推断催化剂的失活机理。我印象深刻的是,书中还专门辟出一章来讨论如何选择合适的热分析技术来解决特定的科学问题,并且给出了详细的流程图和决策树,这对于我这样需要在众多技术中进行选择的人来说,实在是太有用了。此外,书中还提到了很多在实际操作中容易被忽视的细节,比如气氛的纯度、升温速率的控制、以及样品与坩埚的相互作用等等,这些细节对于获得准确可靠的实验结果至关重要。

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这本书《Techniques in Thermal Analysis》绝对是我近期读过的最有价值的专业书籍之一。作为一名材料工程师,我经常需要对各种材料进行热性能评估,以确保产品在各种工作环境下的稳定性和可靠性。在阅读这本书之前,我虽然接触过一些热分析仪器,但对于其背后的原理和各种参数的意义,一直存在一些模糊的概念。这本书以一种非常系统和严谨的方式,为我理清了这些概念。书中对每一种热分析技术,例如热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)、热机械分析(TMA)和动态力学分析(DMA)等,都进行了非常详尽的阐述。它不仅仅是介绍了这些技术的“是什么”,更是深入讲解了“为什么”以及“怎么用”。我尤其喜欢书中关于实验设计和数据分析的部分,它提供了很多实用的建议,帮助我如何设计合理的实验方案,以及如何准确地解读和分析实验数据。书中还包含了很多不同类型材料的应用案例,涵盖了聚合物、陶瓷、金属合金等,这些案例为我提供了很多启发,让我能够将学到的知识应用到实际工作中。例如,书中关于TGA在评估聚合物热降解机理和残渣分析方面的应用,以及DSC在研究聚合物结晶动力学和玻璃化转变行为方面的讨论,都对我非常有帮助。这本书的语言流畅,结构清晰,即便是对于初学者,也能够很好地理解。

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《Techniques in Thermal Analysis》这本书,可以说是我在材料科学研究领域中,一次非常成功的“技术武装”。我之前一直专注于功能性陶瓷材料的开发,而这类材料的很多性能,例如其在高温下的结构稳定性、相变行为以及热导率等,都与热学性质息息相关。这本书的出现,为我提供了一个深入了解和掌握各种热分析技术的绝佳机会。它不仅仅是对现有技术的简单介绍,更是对每一种技术背后原理的深刻剖析。例如,书中对差示扫描量热法(DSC)的讲解,不仅涵盖了如何测量材料的相变温度和焓变,还深入探讨了如何利用DSC来研究材料的比热容和热导率,这对于我理解和优化陶瓷材料的热导性能至关重要。而热重分析(TGA)在研究陶瓷材料的分解、氧化还原行为以及水分含量等方面的应用,也给了我很多启发。书中还详细介绍了热膨胀分析(TMA)和动态力学分析(DMA)等技术,这些技术对于评估陶瓷材料在高温下的尺寸稳定性以及其力学性能与温度的关系具有重要意义。让我印象深刻的是,书中还提供了许多实际的应用案例,这些案例涵盖了不同类型的陶瓷材料,其中很多都与我目前的研究内容非常契合,这让我能够更快地将学到的知识应用到我的研究实践中。

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