Vos besoins : réaliser la détermination de la cinétique par DSC selon l'ASTM E698
Qu'est-ce que la cinétique ?
La cinétique est l’étude des vitesses des réactions ou des transformations, ainsi que des facteurs qui influencent ces vitesses. En science des matériaux et en chimie, la cinétique permet de comprendre comment et à quelle vitesse un système évolue vers un nouvel état lorsqu’il subit une modification, comme un apport d’énergie thermique.
Que dit l'ASTM E698 sur la détermination de la cinétique par DSC ?
La norme ASTM E698 est une méthode standard qui décrit la procédure pour déterminer les paramètres cinétiques d’une réaction chimique par analyse thermique. Plus précisément, elle concerne la détermination de l’énergie d’activation (Ea) et de la constante de fréquence pré-exponentielle (A) en utilisant des données obtenues par calorimétrie différentielle à balayage (DSC).
L’analyse de la cinétique est réalisée par DSC et s’applique à des réactions exothermiques (réticulation, cristallisation) bien définies.
Méthodologie de la détermination de la cinétique par DSC selon l'ASTM E698
Grâce à plusieurs essais effectués selon différentes rampes de températures, il est possible d’extrapoler les résultats pour estimer les paramètres cinétiques de la réaction.
L’utilisation des paramètres cinétiques permet d’établir des prédictions :
- Des courbes conversionelles permettant d’estimer l’évolution du taux de conversion en fonction du temps à des températures spécifiques.
- Des courbes isoconversionelles permettant d’évaluer le couple temps-température nécessaire afin d’atteindre un taux de conversion donné.
Etape 1 : Analyse d’un échantillon selon différentes rampes afin de déterminer les paramètres cinétiques
Etape 2 : Utilisation des paramètres cinétiques pour tracer des courbes de prédictions
Le laboratoire FILAB vous accompagne dans la détermination de la cinétique par DSC selon l'ASTM E698
Les applications de la norme ASTM E698
L’aspect prédictif de la norme ASTM E698 permet l’optimisation de divers procédés et, par conséquent, de réduire les pertes (gain de temps, économie d’énergie) :
- Conception : optimisation des conditions de mise en œuvre (réticulation, cristallisation).
- Stockage : étude de la stabilité thermique des matières premières ou des substances actives.
- Sécurité : identification des seuils de décomposition pour des matériaux sensibles.
Pourquoi choisir FILAB pour la détermination de la cinétique par DSC selon l'ASTM E698?
Notre laboratoire, à la pointe de la recherche & développement pour les matériaux polymères, offre des services innovants adaptés à diverses industries.
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Ainsi, nous aidons nos partenaires industriels à développer des polymères plus résistants, durables et écologiques, en répondant à des besoins spécifiques, tels que l’amélioration de la résistance thermique, de la flexibilité ou de la biocompatibilité.
FAQ
La méthode repose sur le principe de Friedman et le modèle de Kissinger, qui relient la vitesse de chauffage à l’énergie d’activation. Ces calculs permettent de :
- Déterminer l'énergie d'activation (Ea).
- Estimer la constante pré-exponentielle (A) du modèle d’Arrhenius.
- L'ASTM E698 est plus générale et couvre une large gamme de matériaux soumis à des réactions chimiques ou thermiques. Elle détermine plusieurs paramètres cinétiques (par DSC)
- L'ASTM E1641, en revanche, est spécifiquement axée sur l’énergie d’activation liée à la perte de masse dans des conditions d’analyse thermogravimétrique (par ATG)
