differentiaalilämpöanalyysin

Differentiaalilämpöanalyysi, lyhennettynä DTA, on analyyttinen tekniikka, jota käytetään materiaalien lämpötilariippuvaisten ominaisuuksien tutkimiseen. Menetelmässä näytettä kuumennetaan tai jäähdytetään hallitusti ja sen lämpötilan ja lämpötilan muutosten nopeutta verrataan tunnettuun referenssimateriaaliin. DTA-analyysissä mitataan näytteen ja referenssin välisiä lämpötilaeroja kuumennuksen tai jäähdytyksen aikana.

Kun näytteessä tapahtuu lämpötilan muutos, kuten faasimuutos (esim. sulaminen, kiteytyminen) tai kemiallinen reaktio (esim. hajoaminen, hapettuminen), se absorboi tai vapauttaa lämpöä. Tämä lämpöenergian muutos aiheuttaa pienen eron näytteen ja referenssimateriaalin lämpötiloissa. DTA-laitteisto havaitsee tämän lämpötilaeron ja rekisteröi sen DTA-käyränä. Käyrä esittää lämpötilaeron funktiona lämpötilasta tai ajasta.

DTA-analyysillä voidaan määrittää useita tärkeitä materiaalituntomerkkejä. Käyrän huiput (piikit) osoittavat faasimuutos- tai reaktiolämpötilat. Huipun suunta (ylös tai alas) kertoo, onko kyseessä endoterminen (lämpöä sitova) vai eksoterminen (lämpöä vapauttava) prosessi. Huipun pinta-ala voi antaa tietoa prosessin energiasisällöstä. DTA soveltuu monenlaisten materiaalien, kuten polymeerien, keramiikan, metallien ja mineraalien, tutkimiseen. Sitä käytetään muun muassa materiaalien laadunvalvonnassa, uusien materiaalien kehityksessä ja vianmäärityksessä.