Термомагнитен анализ - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1
Термомагнитен анализ
Термомагнитният анализ е приложим за феромагнитни вещества. Въпреки че броят на известните феромагнитни вещества е много малък, повечето от тях са елементи и съединения, представляващи интерес за хетерогенна катализа. Те включват желязо, кобалт, никел, магнетит, f-железен оксид, цементит и други карбиди, някои сулфиди и нитриди, както и различни шпинели и шпинел-подобни двойни оксиди. [1]
Термомагнитният анализ също е успешно използван за откриване и откриване на следи от феромагнитни вещества, като желязо или магнетит, при концентрации до 10-6%. Прилагането на метода в този случай изисква отчитане на зависимостта на магнитните свойства от размера на частиците и наличието на адсорбирани газове. [2]
Термомагнитният анализ се използва и когато никеловият катализатор съдържа добавки от други компоненти, като мед, за които се смята, че имат благоприятен ефект върху каталитичните свойства. Магнитната чувствителност на никелови и медни сплави намалява с увеличаване на съдържанието на мед и при 60 at. [3]
С помощта на термомагнитен анализ е възможно да се проучи подробно как протичат фазовите трансформации, разделянето на излишната фаза или сегрегацията. Нека разгледаме формата на кривите o - T за системи с хомогенни и нехомогенни утайки. В случай на хомогенно отделяне на втората фаза, съставът на първоначалната фаза, който може да бъде феромагнитен, постепенно се променя по време на отделянето на втората фаза. Следователно кривите a - T, получени след изотермична обработка с последователно нарастващо време на експозиция при температурата на изолиране, ще показват постепенна промяна в точката на Кюри и магнитното насищане на разтворителя. Заедно с това ще се появи точката на Кюриутаената фаза, чието количество се увеличава с увеличаване на времето за термична обработка. [4]
С помощта на термомагнитен анализ е възможно да се проучи подробно как протичат фазовите трансформации, разделянето на излишната фаза или сегрегацията. Нека разгледаме формата на кривите a - T за системи с хомогенни и нехомогенни разряди. В случай на хомогенно отделяне на втората фаза, съставът на първоначалната фаза, който може да бъде феромагнитен, постепенно се променя по време на отделянето на втората фаза. Следователно o-T кривите, получени след изотермична обработка с последователно нарастващи времена на задържане при температурата на изолиране, ще покажат постепенна промяна в точката на Кюри и магнитното насищане на разтворителя. Заедно с това ще се появи точката на Кюри на утаената фаза, чието количество нараства с увеличаване на времето за термична обработка. [5]
Инсталацията за термомагнитен анализ трябва да осигурява бързо нагряване на пробата, така че фазовият състав на сплавта да не се променя по време на нагряване и измервания. Везните на Sexsmith често се използват за термомагнитен анализ.В случай на наличие на магнитна фаза в сплавта, стойността на 0S на сплавта ще бъде пропорционална на количеството на фазата, а изчезването на феромагнитните свойства съответства на температурата на Кюри на фазата. Тъй като намагнитването на насищане има свойството на адитивност, намагнитването на сплавта е като os Vi crs V2, където vi и v2 са фракциите (по маса) на първата и втората фази. [7]
Инсталацията за термомагнитен анализ трябва да осигурява бързо нагряване на пробата, така че фазовият състав на сплавта да не се променя по време на нагряване и измервания. Везните на Sexsmith често се използват за термомагнитен анализ. Ако в сплавта присъства феромагнитна фаза, тогава стойността на crs е пропорционална на количеството на тази фаза и изчезването на нейните феромагнитнисвойства съответства на температурата на Кюри. Тъй като намагнитването на насищане има свойството на адитивност, намагнитването на сплавта е 0S - Ostvi s vz, където vj и vz са масовите дялове на първата и втората фази. [8]
Настройката, използвана за термомагнитен анализ, трябва да осигурява бързо определяне на кога температурата на пробата се променя; често се използва махалото на Саксмит, но могат да се използват и други методи. [9]
Последното обстоятелство се използва само в термомагнитния анализ, който се извършва по следния начин. Проба от изследваното феромагнитно вещество се поставя в постоянно магнитно поле и намагнитването на насищане се измерва като функция от температурата. Получената крива (както на фиг. 57) дава възможност да се определи точката на Кюри. Формата на температурната крива на намагнитване силно зависи от размера на кристалите. [10]
Вярно е, че проучванията на Шеенар, които, използвайки термомагнитен анализ, откриха съществуването на структурна нехомогенност, която се появява след метална сенсибилизация, и изследването на Schafmeister, който установи факта за намаляване на зоната, изчерпана от температурата на химическия анализ на корозионните продукти, дават директни доказателства за съществуването на зона, изчерпана във връзка с хром, но само за тези случаи, когато металът е, че е в отношения на хром. Междувременно самият механизъм на отлагане трябва да бъде проучен по-задълбочено; ще се върнем към този въпрос по-късно. [единадесет]
Периодично малки части от катализатора се изтеглят от реактора и се подлагат на термомагнитен анализ. Позицията на точките на Кюри върху термомагнитната крива показва, че Fe2C (Hagg) е единствената карбидна фаза в катализаторите, използвани в синтеза. [13]
Кренгъл [7] и Саксмит имат важен принос към този вид термомагнитен анализ.по отношение на стоманите, като е изследвал утаяването на карбиди и трансформацията на остатъчния аустенит. Тези резултати от магнитния анализ предоставиха значителна помощ в последващи изследвания, което направи възможно установяването на кинетиката на някои трансформации в стоманите (виж [11], където са дадени допълнителни препратки към литературата, а също и глава [14]
Кренгъл [7] и Саксмит имат важен принос към този вид термомагнитен анализ по отношение на стоманите чрез изучаване на утаяването на карбидите и трансформацията на задържания аустенит. St-T кривите са определени за два железни карбида. Тези резултати от магнитния анализ предоставиха значителна помощ в последващи изследвания, което направи възможно установяването на кинетиката на някои трансформации в стоманите (виж [11], където са дадени допълнителни препратки към литературата, както и глава [15]