ไขความลับวัสดุด้วย ‘การวิเคราะห์เชิงความร้อน’

สัมภาษณ์และเรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

การวิเคราะห์เชิงความร้อน เป็นกลุ่มเทคนิคการทดสอบที่ใช้ศึกษาพฤติกรรมของวัสดุเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ โดยใช้การตรวจวัดค่าต่างๆ เช่น ความร้อนจำเพาะ ความจุความร้อน ขนาดและน้ำหนักของวัสดุ ข้อมูลจากการทดสอบจะช่วยให้เราเข้าใจลักษณะทางกายภาพและเคมีของวัสดุ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิตหรือการใช้งานจริง

การวิเคราะห์เชิงความร้อนเป็นเทคนิคสำคัญที่ใช้ในการพัฒนาและควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมหลายประเภท และมีประโยชน์ในการศึกษาทางด้านเคมี วัสดุศาสตร์ และวิศวกรรมศาสตร์

อุตสาหกรรมที่มีการใช้เทคนิคการวิเคราะห์เชิงความร้อน เช่น

อุตสาหกรรมพอลิเมอร์ ใช้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงสถานะของพอลิเมอร์ เช่น อุณหภูมิการหลอมเหลว การแข็งตัว และการย่อยสลาย ข้อมูลเหล่านี้มีความสำคัญในกระบวนการผลิต การเก็บรักษา และการนำผลิตภัณฑ์ไปใช้งาน

อุตสาหกรรมยา ใช้วิเคราะห์ความบริสุทธิ์ของยา การศึกษาการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของยาเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่แตกต่างกัน

อุตสาหกรรมอาหาร ใช้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีของอาหารในระหว่างกระบวนการผลิต เช่น การอบ การแช่แข็ง หรือการเก็บรักษา

อุตสาหกรรมเซรามิก ใช้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงเฟสของเซรามิก อุณหภูมิการเผา และการหดตัว

ทำไมต้องเรียนรู้การวิเคราะห์เชิงความร้อน?

เข้าใจสมบัติของวัสดุอย่างลึกซึ้ง: การวิเคราะห์เชิงความร้อนช่วยให้เข้าใจโครงสร้าง พฤติกรรม และความเสถียรของวัสดุภายใต้สภาวะความร้อนที่แตกต่างกัน
พัฒนาวัสดุใหม่: ช่วยในการออกแบบและพัฒนาวัสดุที่มีสมบัติตรงตามความต้องการ
ควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์: สามารถตรวจสอบคุณภาพและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ได้
แก้ปัญหาในการผลิต: ช่วยในการระบุสาเหตุของปัญหาที่เกิดขึ้นในการผลิตและหาแนวทางแก้ไข

เทคนิคการวิเคราะห์เชิงความร้อนที่สำคัญ ได้แก่
Differential Scanning Calorimetry (DSC):
วัดความแตกต่างของพลังงานที่ต้องใช้ในการทำให้วัสดุเกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะ เช่น การหลอมเหลว การแข็งตัว หรือการเกิดปฏิกิริยาเคมี
Thermogravimetric Analysis (TGA):
วัดการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักของวัสดุเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ซึ่งสามารถบอกถึงความเสถียรของวัสดุและองค์ประกอบต่างๆ ในวัสดุ
Dynamic Mechanical Analysis (DMA):
ใช้ศึกษาความเป็นพลาสติก ความยืดหยุ่น และพฤติกรรมทางกลของวัสดุเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ สวทช. จัดสัมมนาเรื่อง “การวิเคราะห์เชิงความร้อน: หลักการพื้นฐาน วิธีการ และการประยุกต์ใช้งาน” มีเนื้อหาเกี่ยวกับหลักการพื้นฐานของการวิเคราะห์เชิงความร้อน อุปกรณ์และเทคนิคที่ใช้ในการวิเคราะห์ การตีความผลการทดสอบ และการประยุกต์ใช้การวิเคราะห์เชิงความร้อนในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงกรณีศึกษาที่น่าสนใจ เพื่อให้ความรู้และสร้างความเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุภายใต้สภาวะความร้อนที่แตกต่างกัน

ข้อมูลเพิ่มเติม
สามารถดูรายละเอียดได้ที่ https://www.mtec.or.th/general-training-courses/95306/

สนใจติดต่อ
งานพัฒนากำลังคนด้านเทคโนโลยีวัสดุเพื่ออุตสาหกรรม (คุณบุญรักษ์ กาญจนวรวณิชย์)
โทรศัพท์: 025646500 ต่อ 4675
อีเมล: boonrkk@mtec.or.th