Termo Gravimetrik Analiz

Termo Gravimetrik Analiz (TGA), bir numunenin ağırlığındaki (kütle) sıcaklık veya zamanın bir fonksiyonu olarak değişiklikleri ölçmek için kullanılan bir termal analiz tekniğidir. TGA yaygın olarak polimer parçalanma sıcaklıklarını, kalıntı çözücü seviyelerini, emilen nem içeriğini ve polimer veya kompozit malzeme bileşimlerindeki inorganik (yanmaz) dolgu maddesinin miktarını belirlemek için kullanılır.

Bir TGA numune değerlendirmesinin basitleştirilmiş bir açıklaması aşağıdaki gibi tarif edilebilir. Bir numune, hassas bir mikro terazi düzeneğine tutturulmuş katlanmış bir TGA numune kabına yerleştirilir. TGA denge düzeneğinin numune tutucu kısmı daha sonra yüksek sıcaklıktaki bir fırına yerleştirilir.

Denge düzeneği oda sıcaklığında ilk numune ağırlığını ölçer ve sonra numuneye ısı uygulandıkça numune ağırlığındaki değişiklikleri (kayıplar veya kazançlar) sürekli olarak izler. TGA testleri bir miktar kontrollü modda ısıtma modunda veya izotermal olarak gerçekleştirilebilir.

Tipik kilo kaybı profilleri, herhangi bir sıcaklıkta kilo kaybının miktarı veya yüzdesi, bazı son sıcaklıklarda yanmamış tortu miktarı veya yüzdesi ve çeşitli numune bozunma işlemlerinin sıcaklıkları açısından analiz edilir.

TGA, fırın kurutma çözeltisi polimerize polimer numunelerinin etkinliğini değerlendirmek için yararlı bir tekniktir. Kalıntı çözücünün buharlaşması tipik olarak bir TGA ısıtma çalışmasında başlangıçtaki kilo verme işlemi ile ilişkilidir.

Bazı durumlarda, emilen nem bu aynı sıcaklık aralığında serbest bırakılabilir. Başlangıçtaki çözücü (veya nem) ağırlık kaybı işleminden sonra, TGA profilleri, polimer bozunma sıcaklığı aralığına ulaşılana kadar tipik olarak bir miktar sabit ağırlık seviyesine yayılacaktır. Artık çözücünün (veya nemin) ağırlık fraksiyonu ve başlangıç ​​ve maksimum hız kilo kaybı bozunma sıcaklıkları, TGA tarafından kolayca belirlenir.

Kompozit numunelerin cam elyaf içeriği de TGA ile kolayca analiz edilir. Polimer reçinesi, bu tip kompozit numunelerin bir hava atmosferinde yüksek sıcaklıklara ısıtılması sırasında bozunur ve yakılır. Yanmaz cam elyaf, bir artık olarak geride bırakılır. Kompozit içindeki cam elyafın ağırlık oranı, TGA kalıntı analiz rutini kullanılarak belirlenir.