La caracterización térmica de los materiales permite estudiar las propiedades térmicas de los materiales y valorar su comportamiento en función de la temperatura.
Una de las técnicas habitualmente empleadas para estudiar estas propiedades térmicas y sus evoluciones es la calorimetría diferencial de barrido. También denominada Differential Scanning Calorimetry (DSC), esta técnica permite medir el flujo de calor absorbido o liberado por una muestra en función de la temperatura o del tiempo cuando se somete a un perfil de temperatura definido en una atmósfera controlada. Esto requiere la utilización de patrones certificados cuya temperatura y entalpía de transición son conocidas (indio y zinc, por ejemplo).
Los ámbitos de aplicación de la DSC son muy variados: pureza de un producto, determinación de la temperatura de transición vítrea, de fusión o de cristalización de un material (ISO 11357), determinación de la cantidad de energía necesaria para fundir una materia, estudio de la estabilidad de un polímero bajo oxígeno mediante la determinación del tiempo de inducción a la oxidación TIO (NF EN 728), …
Aplicaciones más específicas de la DSC también permiten comparar los efectos térmicos de un aditivo sobre un material, determinar la temperatura mínima de un proceso de fabricación de un producto, cuantificar la cinética de reacción de un material durante su curado (pintura, barniz, …) o incluso optimizar un proceso de fabricación.
Gracias a una sólida experiencia en la implementación del análisis DSC y el desarrollo de métodos específicos, FILAB le acompaña en sus necesidades de control, de peritaje o de desarrollo térmico de sus productos.
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Preguntas frecuentes
¿Qué información aporta un análisis DSC sobre un material?
DSC mide intercambios de calor durante un programa de temperatura o tiempo. Puede revelar transición vítrea, fusión, cristalización o reacción según el material. La interpretación depende del protocolo y del historial; pueden necesitarse análisis complementarios para atribuir un efecto. Descubrir el análisis DSC.
¿Por qué distinguir el primer y segundo calentamiento en DSC?
El primero puede mostrar efectos de fabricación, almacenamiento o envejecimiento. Un enfriamiento controlado y un segundo calentamiento permiten comparar con un historial térmico mejor definido. No aportan necesariamente la misma información; el programa se elige según la pregunta planteada.
¿La velocidad de calentamiento influye en las temperaturas medidas por DSC?
Puede desplazar efectos aparentes, modificar su separación e influir en fenómenos cinéticos. Deben compararse programas, masas y condiciones compatibles. Una temperatura de pico obtenida a cierta velocidad no constituye automáticamente una temperatura de transición independiente del protocolo.
¿Un termograma DSC determina la temperatura máxima de uso de un polímero?
Una transición o inicio de reacción informa sobre comportamiento térmico en el ensayo. La temperatura de uso depende también de duración, cargas mecánicas, atmósfera y propiedades que conservar. Pueden necesitarse estudios de envejecimiento u otros ensayos para fijar un límite adecuado.
¿Cómo utilizar DSC para comparar dos lotes de material?
Los lotes requieren un protocolo común y muestreo representativo. Temperaturas de transición, entalpías y formas de señal pueden revelar diferencias de composición, cristalinidad o historial térmico. Orientan la investigación sin atribuir sistemáticamente una diferencia a una única causa.
