介电热分析（DETA）简介

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介电热分析（DETA）是一种材料科学技术，利用振荡电场分析许多极性材料的物理性质亚博网站下载变化。这亚博老虎机网登录种热分析技术可用于各种形式的材料，从薄膜和薄片材料到粉末或液体。另一种类似的技术是动态力学分析（DMA），其中使用机械力而不是电场。

介电热分析是如何工作的？

在介电热分析中，对材料样品施加振荡交流电场，测量材料的电容和电导，作为时间、温度和频率的函数。部分电荷将储存在材料样品中（电容），其余电荷将通过材料样品消散（电导）。材料样品的弛豫特性将决定样品的电容率和电导率。

在实践中，材料样品将与两个平行板电极接触，并向其中一个电极施加正弦电压。然后在第二个电极上测量响应，正弦电流根据离子迁移率和偶极子排列被削弱和移动。偶极子将试图与离子和电场对齐，并向相反极性的电极移动。振荡电压信号以0.001至100000 Hz的频率施加。

介电热分析的应用

介电热分析可用于研究热固性树脂系统、粘合剂、涂料和复合材料的固化行为。介电热分析也可用于表征极性材料，包括：亚博网站下载

• PVC–聚氯乙烯
• 聚偏氟乙烯-聚偏氟乙烯
• PMMA–聚甲基丙烯酸甲酯
• 聚乙烯醇-聚醋酸乙烯酯

DETA检测的聚合物特性包括介电常数（ε’）、分子偶极子与电场对齐程度的测量值和损耗因子（ε），其表示偶极子和离子重新定向所需的能量。还检查了损耗因子（tanδ=ε“/ε”）和电导率（σ-1）。

使用DETA，聚合物的介电常数和极化率在诸如玻璃化转变（Tg）之类的相变期间容易检测到，玻璃化转变是聚合物的一个独特特性，在该特性中，随着聚合物温度的升高，材料将从硬态（玻璃态）转变为粘性状态。其他转变包括熔化、结晶和二次转变。

介电热分析的其他应用是监测环氧树脂和聚氨酯体系的固化动力学。

介电热分析的好处

介电热分析的应用与动态力学分析和差示扫描量热法（DSC）非常相似。DSC是应用最广泛的热分析技术，已用于分析食品、药品、聚合物、塑料、玻璃、陶瓷和蛋白质。然而，与DMA和DSC相比，介电热分析具有许多优点。

例如，通过DETA收集的数据不受固化反应、发泡剂等添加剂的分解和降解反应的影响，可以从各种形式的样品（从固体和液体到粉末或颗粒）收集数据。DETA也比DSC更敏感，使其能够获得关于含有少量聚合物组分的样品的更好数据，并且，尽管动态力学分析受到其100 Hz限值的限制，但介电热分析能够提供超过100 Hz的频率。此外，DETA允许从远离仪器本身的探针取样器收集数据。最后，介电热分析设备可用于实验室规模甚至工业规模的过程监控，例如固化或聚合反应。app亚博体育

资料来源和进一步阅读

• Brown，M.E.（2001）热分析导论：技术和应用。纽约：Kluwer学术出版社。
• Gabbot，P.ed.，2008年。热分析的原理和应用。牛津大学第一版：布莱克威尔出版社，第47-248页。
• http://deta.lacerta-technology.com/pdf/Application_Note_TTAN_Sucrose_Powder.pdf
• http://www.tainstruments.com/dielectric-thermal-analysis-accessory-deta/
• https://www.researchgate.net/profile/Ioannis_M_Kalogeras/publication/229815559_Dielectric_analysis_DEA/links/59d6fb2a0f7e9b42a6aa0f68/Dielectric-analysis-DEA.pdf

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