Análisis termo-mecánico en el estudio de las propiedades termo mecánicas de películas biodegradables

Análisis termo-mecánico en el estudio de las propiedades termo mecánicas de películas biodegradables[pic 1]

Thermomechanical analysis information in the study of the thermomechanical properties of biodegradable films[pic 2]

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Resumen

El siguiente artículo científico presenta información y un ejemplo de un experimento por el método del Análisis Termo-mecánico, con el fin de aclarar ciertas dudas del mismo y como emplearlo, explicado en base a algunos antecedentes como su definición, instrumentos y metodología.

Palabras clave: Artículo científico, Análisis termo-mecánico, antecedentes, instrumentos (de análisis termo-mecánico), metodología.

Abstract

The following scientific article presents information and an example of an experiment by the Thermo-mechanical Analysis method, in order to clarify certain doubts about it and how to use it, explained based on some background such as its definition, instruments and methodology.

Key words: Scientific article, Thermo mechanical analysis, background, instruments, (of Thermo mechanical analysis), methodology.  

Introducción 

Se entiende por análisis termo mecánico o TMA al análisis que nos ayuda a determinar cambios dimensionales de sólidos, líquidos y otros materiales en función de la temperatura y/o tiempo bajo una fuerza mecánica definida. Esta tecnología es cercana a la Dilatometría (dilatómetro vertical), que determina los cambios de longitud de una muestra bajo carga negligible.

Las mediciones que podemos obtener son: expansión térmica lineal, coeficiente térmico de expansión, temperaturas de transición de vidrio, expansión volumétrica, cambios de densidad, puntos de ablandamiento dilato métricos, etc.

En este documento se pretende recopilar información sobre este tema (aplicaciones, instrumentos, materiales involucrados para dicho análisis, etc.) obtenida de distintas investigaciones o análisis.

Metodología 

Como sabemos muchos materiales experimentan cambios en sus propiedades al aplicarles temperaturas ya sean altas o bajas, estos cambios se pueden ver reflejados en un material que muestra algún tipo de ablandamiento en su estructura, así como en la expansión térmica al verse afectadas sus medidas al contraerse o expandirse el material.

Todos estos métodos de medición se basan en el cambio de las propiedades físicas o mecánicas del material con la temperatura (o el cambio con el tiempo a temperatura constante), mientras se ve afectado por un programa de temperatura controlada. Estas técnicas se pueden aplicar al estudio de casi cualquier sustancia; sin embargo, existen una serie de otras características que también se pueden medir, aunque las aplicaciones técnicas que producen son más limitadas. Existen diferentes técnicas que permiten detectar movimientos asociados a los cambios en las cadenas en el caso de los polímeros tal es el caso del análisis termo-mecano-dinámico.

El análisis termo mecánico (TMA) puede proporcionarnos información valiosa sobre la composición, estructura, condiciones de producción o posibilidades de aplicación de diferentes materiales. Tradicionalmente, la TMA se usa para caracterizar la expansión lineal, las transiciones de vidrio y los puntos de reblandecimiento de los materiales mediante la aplicación de una fuerza constante a una muestra mientras varía la temperatura. Para las mediciones de expansión, una sonda se apoya en una muestra en un escenario con una presión descendente mínima se dice específicamente de un proceso o procedimiento mecánico, producido y ocasionado por el fenómeno del calor o que está involucrado con las altas temperaturas ya que está unida por acción mecánica. La aplicación de instrumentos de análisis termo mecánico abarca desde el control de calidad hasta la investigación y el desarrollo. Las áreas básicas incluyen plásticos y elastómeros, pinturas y colorantes, materiales compuestos (materiales compuestos), adhesivos, fibras y películas, cerámica, vidrio y metales.

Análisis Térmico

Todos estos métodos de medición se basan en cambios en las propiedades físicas o mecánicas del material con la temperatura (o cambios con el tiempo a una temperatura constante), y se ve afectado por un programa de temperatura controlada. Estas técnicas se pueden aplicar al estudio de casi cualquier sustancia; sin embargo, existen una serie de otras características que también se pueden medir, aunque la tecnología que producen tiene un amplio número de aplicaciones. Por ejemplo, el análisis termo mecánico (TMA) mide los cambios en el tamaño del material con la temperatura.

Tipos de técnicas de análisis térmico

Tabla 1: Tipos de técnicas de análisis térmico

Antecedentes

La historia de la termodinámica es una etapa fundamental en la historia de la física, la química y la historia de la ciencia en general. Debido a la relevancia de la termodinámica en muchas partes de la ciencia y la tecnología, la historia de la termodinámica ha sido de naturaleza sutil con el desarrollo de la mecánica clásica, la mecánica cuántica, el magnetismo y la ciencia de la velocidad química, y en campos prácticos más remotos como la meteorología, la teoría de la información y la biología (fisiología), y el motor de vapor, maquinaria de combustión interna. También está vinculado a los avances tecnológicos como el criógeno y la generación de electricidad.

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