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熱重量分析

索引 熱重量分析

熱重量分析  (ねつじゅうりょうぶんせき、Thermogravimetric analysisまたはthermal gravimetric analysis、略称: TGA)は、材料の物理的および化学的性質の変化を熱的に分析する方法である。その変化は、一定の加熱速度における温度の関数として、または、一定の温度と一定重量減少の両方またはいずれか一方における時間の関数として測定される。TGAにより、気化、昇華、吸着、脱着を含む二次相転移のような物理現象に関する情報を得ることができる。同様に、TGAにより、化学吸着、脱溶媒(特に脱水)、分解、固体 - 気体反応(例えば、酸化または還元)といった化学現象に関する情報も得ることができる。 TGAは、分解や酸化による重量減少または増加、あるいは揮発による重量減少(水分など)のいずれかを示す物質の特性を決定するために一般的に使用される。TGAの一般的な応用としては以下が挙げられる、(1)特徴的な分解パターンの分析による材料の特定、(2)分解機構および反応速度論の研究、(3)試料中の有機物の含有量の決定、(4)試料中の無機物(例えば灰分)の含有量の決定、 これらは予測した物質構造の裏付け、あるいは単に化学分析として使用される。 以上のTGAの応用は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー、複合材、プラスチックフィルム、繊維、コーティング材および塗料を含む高分子材料の研究に特に有用な技術である。 以下では、TGA装置、その方法、および測定曲線の分析について論じる。 また、熱安定性、酸化および燃焼(これらはすべて、TGAの分析チャートで解釈できる)についても述べる。.

31 関係: 塩化水素塗料乾留液化学量論ポリ塩化ビニリデンポリ塩化ビニルポリビニルブチラールポリイミドメタンフーリエ変換赤外分光光度計フィルムアメリカ航空宇宙局エラストマーオリゴマーカーボンナノチューブコーティングザイロンシュウ酸カルシウムスペースシャトルセラミックス共重合繊維熱可塑性樹脂熱硬化性樹脂銅合金複合材料高分子超高分子量ポリエチレン酸化水素昇華 (化学)

塩化水素

塩化水素(えんかすいそ、英: hydrogen chloride)は塩素と水素から成るハロゲン化水素。化学式 HCl。常温常圧で無色透明、刺激臭のある気体。有毒。塩酸ガスとも呼ばれる。.

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塗料

塗料(とりょう)とは、対象物を保護・美装、または、独自な機能を付与するために、その表面に塗り付ける材料のこと。 日本には古くから漆塗りに代表される塗料の歴史はあったが、洋式塗料の歴史は明治初頭に始まる。日本では家庭用品品質表示法の適用対象とされており雑貨工業品品質表示規程に定めがある。.

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乾留液

乾留液(かんりゅうえき)、タール(, )は、有機物質の熱分解によって得られる、粘り気のある黒から褐色の油状の液体である。大部分のタールは石炭からコークスを生産する際の副産物として産出されるが、石油、泥炭又は木材その他の植物から作り出すこともできる。.

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化学量論

化学量論(かがくりょうろん、stoichiometry)とは化学反応における量的関係に関する理論である。言い換えると、化学反応は反応系内の個々の分子が反応により決まる形式による組み換えであるから、反応に関与した量は比例関係が成立することから化学反応の量的関係を説明する理論である。速度論反応との対概念の(化学)量論反応については化学反応論に詳しい。 の語はギリシャ語の根源要素()を意味するστοιχεῖονと計測()を意味するμέτρονとに由来する。.

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ポリ塩化ビニリデン

ポリ塩化ビニリデン(polyvinylidene chloride、PVDC)は、塩素を含むビニリデン基を重合させた、非晶性の熱可塑性樹脂に属する合成樹脂。CAS番号9002-85-1。直接のモノマーには、1,1-ジクロロエチレン(塩化ビニリデンモノマー)(CH2=CCl2)が相当する。 ポリ塩化ビニリデン.

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ポリ塩化ビニル

PVCの樹脂識別コード ポリ塩化ビニル(ポリえんかビニル、polyvinyl chloride、PVC)または塩化ビニル樹脂とは一般的な合成樹脂(プラスチック)の1つで、塩化ビニル(クロロエチレン)を重合したものである。塩化ビニール、塩ビ、ビニールなどと略されることがある。軟質ポリ塩化ビニルは、ソフトビニール(Soft Vinyl)、ソフビとも呼ばれている。しかし、ポリマーを意味する「ポリ」または「樹脂」を略した呼称は、その原料である単量体の塩化ビニルとの混同を生じるおそれがあるため、単量体の塩化ビニルを特に塩化ビニルモノマーと呼ぶことがある。.

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ポリビニルブチラール

PVB(ポリビニルブチラール)樹脂は、ポリビニルアルコールとブチルアルデヒドを酸性条件化で反応させ生産される。PVB樹脂は熱可塑性樹脂であり、ガラス、金属、セラミクス等の多くの基材に対し、優れた接着性を持っています。また、多くの有機溶剤への溶解性や他樹脂との相溶性にも優れ、秀でた透明性を有している。このような特長を活かし、安全ガラスの中間膜はもとより、各種セラミックス用のバインダー、塗料・インク用のバインダー、分散剤などの用途に幅広く用いられている。 CAS番号:68648-78-2 Pioloform, Mowital, Butvar, Denka PVB,.

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ポリイミド

ポリイミド (polyimide) とは、繰り返し単位にイミド結合を含む高分子の総称であり、通常は芳香族化合物が直接イミド結合で連結された芳香族ポリイミドを指す。芳香族ポリイミドは芳香族と芳香族がイミド結合を介して共役構造を持つため、剛直で強固な分子構造を持ち、且つイミド結合が強い分子間力を持つためにすべての高分子中で最高レベルの高い熱的、機械的、化学的性質を持つ。 化学的構造は古くから知られていたが、工業的に実用化されたのは1965年、米国のデュポン社がポリイミドフィルム「カプトン」を上市したのが最初である。.

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メタン

メタン(Methan (メターン)、methaneアメリカ英語発音: (メセイン)、イギリス英語発音: (ミーセイン)。)は最も単純な構造の炭化水素で、1個の炭素原子に4個の水素原子が結合した分子である。分子式は CH4。和名は沼気(しょうき)。CAS登録番号は 。カルバン (carbane) という組織名が提唱されたことがあるが、IUPAC命名法では非推奨である。.

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フーリエ変換赤外分光光度計

フーリエ変換赤外分光法(フーリエへんかんせきがいぶんこうほう、、 略称FT-IR)とは、測定対象の物質に赤外線を照射し、赤外線吸収スペクトルを利用して化合物を定性・定量する赤外分光法の一種であり、レーザ光による波数モニタ・移動鏡を有する干渉計・コンピュータによる電算処理部を有する1970年代に発展を遂げた分析方法である。対象物の分子構造や状態を知るために使用される。 FTIR分光計は広いスペクトル領域の渡って高いスペクトル分解能データを同時に集める 。これによって、一度に狭い波長範囲に渡って強度を測定する分散型分光計に対する大きな優位性がもたらされる。 「フーリエ変換赤外分光法」という用語は、生データを実際のスペクトルへと変換するためにフーリエ変換が必要であることから来ている(を参照のこと)。 Attenuated total reflectance(ATR)測定用付属品を備えたFTIR分光計。.

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フィルム

フィルム(film、plastic film)は、一般に合成樹脂などの高分子成分などを薄い膜状に成型したものを指す。.

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アメリカ航空宇宙局

アメリカ航空宇宙局(アメリカこうくううちゅうきょく、National Aeronautics and Space Administration, NASA)は、アメリカ合衆国政府内における宇宙開発に関わる計画を担当する連邦機関である。1958年7月29日、国家航空宇宙法 (National Aeronautics and Space Act) に基づき、先行の国家航空宇宙諮問委員会 (National Advisory Committee for Aeronautics, NACA) を発展的に解消する形で設立された。正式に活動を始めたのは同年10月1日のことであった。 NASAはアメリカの宇宙開発における国家的努力をそれ以前よりもさらに充実させ、アポロ計画における人類初の月面着陸、スカイラブ計画における長期宇宙滞在、さらに宇宙往還機スペースシャトルなどを実現させた。現在は国際宇宙ステーション (International Space Station, ISS) の運用支援、オリオン宇宙船、スペース・ローンチ・システム、商業乗員輸送などの開発と監督を行なっている。 宇宙開発に加えてNASAが帯びている重要な任務は、宇宙空間の平和目的あるいは軍事目的における長期間の探査である。人工衛星を使用した地球自体への探査、無人探査機を使用した太陽系の探査、進行中の冥王星探査機ニュー・ホライズンズ (New Horizons) のような太陽系外縁部の探査、さらにはハッブル宇宙望遠鏡などを使用した、ビッグ・バンを初めとする宇宙全体への探査などが主な役割となっている。2006年2月に発表されたNASAの到達目標は、「宇宙空間の開拓、科学的発見、そして最新鋭機の開発において、常に先駆者たれ」であった。.

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エラストマー

ラストマー(elastomer)とはゴム弾性を有する工業用材料の総称。 「elastic(弾力のある)」と「polymer(重合体)」を組み合わせた造語。.

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オリゴマー

リゴマー(oligomer)は一般に、比較的少数のモノマーが結合した重合体のこと。モノマーの数に応じて、ダイマー(dimer:二量体)、トライマー(trimer:三量体)、テトラマー(tetramer:四量体)、・・・ などと呼ぶこともある。.

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カーボンナノチューブ

ーボンナノチューブ(carbon nanotube、略称CNT)は、炭素によって作られる六員環ネットワーク(グラフェンシート)が単層あるいは多層の同軸管状になった物質。炭素の同素体で、フラーレンの一種に分類されることもある。 単層のものをシングルウォールナノチューブ (SWNT)single-wall nanotube、多層のものをマルチウォールナノチューブ (MWNT)multi-wall nanotube という。特に二層のものはダブルウォールナノチューブ (DWNT)double-wall nanotube とも呼ばれる。.

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コーティング

ーティング(英語: coating)は、日本語の場合、物体の表面を、定着可能な物質・物体で覆うことを意味する。 漆工や東洋の箔貼りのような伝統技法は「コーティング」ではあっても、この語が用いられることは通常的でない(用いられはするが、多くはない)。.

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ザイロン

イロン (Zylon) は、合成繊維の商品名。 2007年時点における有機系繊維の中では最高レベルの引張強度・弾性率を持つ繊維であり、ボディアーマー(防弾チョッキ)、コンクリート補強材、卓球のラケット、F1ドライバーのヘルメットのバイザーシールドなどに幅広く使用されている。 正式にはポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール (poly p-phenylenebenzobisoxazole) という物質であるが、一般にはザイロン (Zylon&reg) の商品名で知られている。ケブラーに比べて2倍の強度を持ち、弾性率、650高い分解温度、難燃性を持っている。 光や熱、湿気にさらされると想定より劣化が早まる性質があることから、2003年にはザイロン使用防弾チョッキの劣化が問題視され、アメリカのマサチューセッツ州にて東洋紡とセカンドチャンス社に対しての訴訟が起こされた。東洋紡との間では最終的に和解が成立したが、セカンドチャンス社は倒産した。.

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シュウ酸カルシウム

ュウ酸カルシウム(シュウさんカルシウム、Calcium oxalate)は、組成式が CaC2O4 または (COO)2Ca と表されるカルシウムのシュウ酸塩で、針状の結晶である。無水物と一水和物、二水和物などが存在する。 日本の法令では毒物及び劇物取締法により劇物に指定される。.

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スペースシャトル

ペースシャトル(Space Shuttle)は、アメリカ航空宇宙局(NASA)が1981年から2011年にかけて135回打ち上げた、再使用をコンセプトに含んだ有人宇宙船である。 もともと「再使用」というコンセプトが強調されていた。しかし、結果として出来上がったシステムでは、オービタ部分は繰り返し使用されたものの、打ち上げられる各部分の全てが再利用できていたわけではなく、打ち上げ時にオービタの底側にある赤色の巨大な外部燃料タンクなどは基本的には使い捨てである。.

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セラミックス

伊万里焼の皿 高電圧用セラミック碍子 セラミックスまたはセラミック(ceramic)とは、狭義には陶磁器を指すが、広義では窯業製品の総称として用いられ、無機物を加熱処理し焼き固めた焼結体を指す。金属や非金属を問わず、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物などの無機化合物の成形体、粉末、膜など無機固体材料の総称として用いられている。伝統的なセラミックスの原料は、粘土や珪石等の天然物である。なお、一般的に純金属や合金の単体では「焼結体」とならないためセラミックスとは呼ばれない。.

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共重合

共重合(きょうじゅうごう、copolymerization)とは、2種類以上のモノマーを用いて行う重合のこと。生成するポリマーは共重合体 (copolymer) と呼ばれる。2種類のモノマーを用いて生成されたポリマーは二元共重合体(コポリマー)、3種類のモノマーを用いて生成されたポリマーは三元共重合体(ターポリマー)と呼ぶ。 例としては、スチレンゴム(SBR)(スチレンとブタジエンの共重合)、ダイネル(アクリロニトリルと塩化ビニルの共重合、ユニオン・カーバイド社商標の化学繊維)など。 重合機構や配列順序から以下のように分けられる。.

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繊維

炭素繊維 ガラス繊維 繊維(せんい、fibre、fiber)は、動物の毛・皮革や植物などから得られる自然に伸びた、または人工的に伸ばされた細くしなやかで凝集性のある紐状の素材のことである。現在では化学などの技術によって人工的に作られたものも数多い。.

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熱可塑性樹脂

熱可塑性樹脂(ねつかそせいじゅし、Thermoplastic resin)は加熱により軟化する高分子。.

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熱硬化性樹脂

熱硬化性樹脂(ねつこうかせいじゅし、Thermosetting resin)は加熱により重合する高分子。.

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銅合金

銅合金は、金属である銅を主な原料とした合金の事である。古来、銅は自然銅として得られたことから、紀元前9000年の中東で利用されはじめたと推測されている。純粋な銅も展延性や電気伝導性などの優れた性質をしめすが、他の金属を添加し合金とすることで剛性などの機械的性質が改善され、青銅器時代には石器の代わりとして青銅が盛んに利用されるようになった。.

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複合材料

複合材料(ふくごうざいりょう、Composite material)は、2つ以上の異なる材料を一体的に組み合わせた材料のこと。強化のための強化材料とそれを支持するための母材(マトリクス)から構成されたものを指す。材料の複合化という概念としては合金やセラミックスなどを含む非常に広範な概念であるため、通常は繊維様のものを構造材として配列し形成するものを指し、合金やセラミックスとは区別して取り扱うことが多い。 単一素材からなる材料よりも優れた点をもち、各種の複合材料が製造・使用されている。複合材(ふくごうざい)、複合素材とも。.

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高分子

分子(こうぶんし)または高分子化合物(こうぶんしかごうぶつ)(macromolecule、giant molecule)とは、分子量が大きい分子である。国際純正・応用化学連合(IUPAC)の高分子命名法委員会では高分子macromoleculeを「分子量が大きい分子で、分子量が小さい分子から実質的または概念的に得られる単位の多数回の繰り返しで構成した構造」と定義し、ポリマー分子(polymer molecule)と同義であるとしている。また、「高分子から成る物質」としてポリマー(重合体、多量体、polymer)を定義している。すなわち、高分子は分子であり、ポリマーとは高分子の集合体としての物質を指す。日本の高分子学会もこの定義に従う。.

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超高分子量ポリエチレン

超高分子量ポリエチレンの使用例:スノーモービルのスキー部やギアレール 超高分子量ポリエチレン(ちょうこうぶんしりょうぽりえちれん、Ultra High Molecular Weight Polyethylene-UHPEまたはUHMWPE)は、通常2~30万の分子量を100~700万まで高めたポリエチレン。熱可塑性樹脂に分類される合成樹脂であり、スーパーエンジニアリングプラスチックのひとつとみなされている。 ダイニーマ(Dyneema、コーニンクレッカDSM、東洋紡がライセンス生産)、スペクトラ(Spectra、ハネウェル)などの商品名でも呼ばれる。.

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酸化

酸化(さんか、英:oxidation)とは、対象の物質が酸素と化合すること。 例えば、鉄がさびて酸化鉄になる場合、鉄の電子は酸素(O2)に移動しており、鉄は酸化されていることが分かる。 目的化学物質を酸化する為に使用する試薬、原料を酸化剤と呼ぶ。ただし、反応における酸化と還元との役割は物質間で相対的である為、一般的に酸化剤と呼ぶ物質であっても、実際に酸化剤として働くかどうかは、反応させる相手の物質による。.

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水素

水素(すいそ、hydrogenium、hydrogène、hydrogen)は、原子番号 1 、原子量 1.00794の非金属元素である。元素記号は H。ただし、一般的には「水素」と言っても、水素の単体である水素分子(水素ガス) H を指していることが多い。 質量数が2(原子核が陽子1つと中性子1つ)の重水素(H)、質量数が3(原子核が陽子1つと中性子2つ)の三重水素(H)と区別して、質量数が1(原子核が陽子1つのみ)の普通の水素(H)を軽水素とも呼ぶ。.

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昇華 (化学)

昇華(しょうか、sublimation)は元素や化合物が液体を経ずに固体から気体、または気体から固体へと相転移する現象。後者については凝華(ぎょうか)とも。温度と圧力の交点が三重点より下へ来た場合に起こる。 標準圧では、ほとんどの化合物と元素が温度変化により固体、液体、気体の三態間を相転移する性質を持つ。この状態においては、固体から気体へと相転移する場合、中間の状態である液体を経る必要がある。 しかし、一部の化合物と元素は一定の圧力下において、固体と気体間を直接に相転移する。相転移に影響する圧力は系全体の圧力ではなく、物質各々の蒸気圧である。 日本語においては、昇華という用語は主に固体から気体への変化を指すが、気体から固体への変化を指すこともある。また気体から固体への変化を特に凝固と呼ぶこともあるが、これは液体から固体への変化を指す用語として使われることが多い。英語では sublimation が使われるが、気体から固体への変化を特に deposition と呼ぶこともある。.

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