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通過物質(zhì)在加熱過(guò)程中(zhōng)出(chū)現的各(gè)種(zhǒng)熱效(xiào)應,如脫水,固態相變,熔(róng)化(huà),凝固,分(fēn)解(jiě),氧化(huà),聚合(hé)等(děng)過程中產(chǎn)生放熱或吸熱效應來進行(háng)物質(zhì)鑒定(dìng),了(liǎo)解物(wù)質在不(bù)同(tóng)溫度的(dí)熱(rè)量,質量等(děng)變化(huà)規律是非(fēi)常(cháng)重要(yào)的材料研究手(shǒu)段(duàn)。例(lì)如,陶瓷材(cái)料的主(zhǔ)要(yào)原(yuán)料來(lái)自(zì)天(tiān)然(rán)礦物(wù),在陶(táo)瓷工(gōng)業生產中,對這些天(tiān)然(rán)礦物原料的(dí)鑒(jiàn)定,以(yǐ)及了解(jiě)它(tā)們在(zài)加(jiā)熱(rè)過程(chéng)中(zhōng)的(dí)變化是(shì)十分重要(yào)的。應用(yòng)熱分析方法(fǎ)可幫助確定(dìng)各種原(yuán)料配入量(liáng)和(hé)製訂(dìng)燒成製度。作為可(kě)塑原(yuán)料的(dí)黏(nián)土(tǔ),常常(cháng)由多種(zhǒng)礦(kuàng)物組成,各種礦物的可塑(sù)不同(tóng),且(qiě)在(zài)陶瓷中(zhōng)的作用(yòng)也有所(suǒ)區別。
經差熱分(fēn)析(xī)可確定(dìng)黏土(tǔ)中(zhōng)礦物的(dí)組成(chéng),如(rú)多(duō)水高嶺石(shí)在(zài)100℃左右脫去層間吸(xī)附水,在130℃左右(yòu)脫(tuō)去(qù)結晶水,在(zài)500~600℃之間(jiān)脫(tuō)去(qù)結構水(shuǐ)而吸熱並(bìng)失(shī)重,分別(bié)產生吸熱峰(fēng)和失重曲綫的(dí)變(biàn)化。蒙脫(tuō)石於(yú)100-350℃之(zhī)間失去(qù)層(céng)間(jiān)吸附(fù)水,600~650℃左右(yòu)失去結(jié)構(gòu)水,也分別(bié)吸(xī)熱(rè)而(ér)產生吸(xī)熱(rè)峰和失(shī)重曲(qū)綫的變(biàn)化。在黏(nián)土中(zhōng)常含(hán)有石英,加(jiā)熱(rè)過程(chéng)中在573℃產生(shēng)晶(jīng)型(xíng)轉變而出現尖小(xiǎo)的吸(xī)熱峰(fēng)等。
在(zài)金屬(shǔ)材料研(yán)究中,熱分析方法(fǎ)也有(yǒu)廣泛的用途。例如(rú),淬(cuì)火(huǒ)鋼(gāng)在回(huí)火過程中(zhōng)各階(jiē)段(duàn)組織(zhī)轉變(biàn)的熱(rè)效(xiào)應不同,可通過(guò)對其(qí)比(bǐ)熱容的測(cè)定,研(yán)究(jiū)各轉變(biàn)階段(duàn)的情(qíng)況。圖4.1-18是(shì)用(yòng)撒克(kè)司法測定含w(C)=0.74%鋼(gāng)回火(huǒ)時(shí)的比(bǐ)熱容曲綫(xiàn)。由圖中曲綫(xiàn)1可(kě)見(jiàn)若無(wú)組織(zhī)轉變(biàn),比熱容(róng)應直(zhí)綫變化。
由於(yú)加熱過(guò)程發生(shēng)組(zǔ)織(zhī)轉變,在(zài)不同溫(wēn)度(dù)區間產生(shēng)三種(zhǒng)不(bù)同熱效(xiào)應(yīng)。其中熱效(xiào)應I對(duì)應(yīng)於淬火馬(mǎ)氏(shì)體轉變為回(huí)火(huǒ)馬(mǎ)民體,此(cǐ)時(shí)馬氏體(tǐ)正(zhèng)方度(dù)減(jiǎn)小,並(bìng)從固(gù)溶體中(zhōng)析出。碳(tàn)化(huà)物(wù)相(xiāng);熱效(xiào)應Ⅱ由殘(cán)餘奧氏(shì)體(tǐ)分(fēn)解(jiě)引(yǐn)起,即(jí)殘(cán)餘奧氏(shì)體(tǐ)轉變為回(huí)火馬(mǎ)氏體並析(xī)出碳化鐵(tiě);熱(rè)效應Ⅲ由(yóu)碳(tàn)化鐵轉變為滲(shèn)碳體(tǐ)及位錯大量減(jiǎn)少(shǎo)引起。

圖4.1-18 w(C)=0.74%的(dí)碳鋼(gāng)淬(cuì)火(huǒ)後加(jiā)熱時的比熱(rè)容(róng)曲(qū)綫
1一淬(cuì)火(huǒ)態(tài)樣(yàng)品;2-250℃回(huí)火(huǒ)2h的樣品(pǐn)
預先(xiān)將試樣(yàng)在(zài)250℃回火2h,使殘餘(yú)奧氏體發生分(fēn)解,再用上述(shù)方(fāng)法測量比熱容(róng),則(zé)得圖4.1-18所示的比熱容曲綫2曲綫上(shàng),熱效應I已(yǐ)消失,表明(míng)馬(mǎ)氏體已轉變為回(huí)火馬氏(shì)體(tǐ)。熱(rè)效(xiào)應(yīng)Ⅱ顯著減少,意(yì)味著(zhuó)250℃回火(huǒ)已使(shǐ)部(bù)分(fēn)殘餘奧體產(chǎn)生(shēng)分解,尚(shàng)未分(fēn)解的(dí)繼續分(fēn)解為鐵(tiě)素體和碳化鐵。與(yǔ)曲(qū)綫1相(xiāng)同的熱效應Ⅲ表明,250℃回(huí)火(huǒ)對碳化鐵轉(zhuǎn)變為滲碳體(tǐ)不產(chǎn)生(shēng)影(yǐng)響(xiǎng)。

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