Kurvenverlauf der DTA-Messung bei Schmelz- und Erstarrungsvorgängen Calorimetrische Eichung der DTA-Apparatur durch Messungen an metallischen Proben

Summary

Methods for thermometric and calorimetric calibration of a DTA-apparatus with relatively small time constants are shown. Several metals have been used for this purpose.

A special DTA sample holder is described for the registration of the differential temperature and the sample and reference temperatures up to 1600°C, with a resolution better than 0.5°C. A suitable theory includes a linear temperature change in the furnace, different heat resistance and the heat capacity of a non-volatile sample. Simultaneous thermogravimetric control was carried out.

A slow heating rate yields more reproducible phase changes in material than a fast one. At the slow rate a separation between beginning and end of the change becomes obvious even with small samples.

The calibration curves can also be used for relatively small samples of a non-metallic material under the same environmental conditions.

Melting processes proved to be more suitable for calibration than solidifications for reasons of reproducibility. Supercoolings have been observed without exception in form of characteristic temperature jumps.

Zusammenfassung

Methoden zur thermometrischen und calorimetrischen Eichung von DTA-Geräten mit relativ kleinen Zeitkonstanten werden beschrieben. Die Eichung wurde mit verschiedenen Metallen durchgeführt.

Eine spezielle DTA-Meßanordnung zur Registrierung der Differenztemperatur und Absoluttemperaturen von Substanz und Referenzsubstanz bis 1600°C mit einem Auflösungsvermögen besser als 0,5°C, wird beschrieben. Die den Verhältnissen angepaßte Theorie berücksichtigt ein lineares Ofenprogramm, verschiedene Wärmewiderstände und die Wärmekapazität einer nicht flüchtigen Probe.

Das simultan registrierte Gewicht (TG) ermöglicht es, eventuell auftretende Änderungen der Probenmenge festzustellen.

Eine relativ langsame Zustandsänderung des Materials in Abhängigkeit der Versuchsbedingungen läßt sich aus Gründen der zeitlichen Reproduzierbarkeit besonders in Zusammenhang mit dem Temperaturprogramm zuverlässiger als eine schnelle auswerten. Eine Trennung zwischen Anfangs- und Endpunkt der Umwandlung ist dann selbst bei kleinen Mengen ersichtlich. Bei gleichen Versuchsbedingungen und relativ kleinen Einwaagen sind die Eichkurven auch für ein nicht metallisches Material verwendbar.

Die Schmelzvorgänge waren aus Gründen der Reproduzierbarkeit zur Eichung besser geeignet als die Erstarrungsvorgänge. Unterkühlungserscheinungen zeigten sich ohne Ausnahme in Form von charakteristischen Temperatursprüngen.