Dilatometría: medición de la expansión térmica y las transiciones de sus materiales
La dilatometría es una técnica de análisis térmico que mide los cambios dimensionales de un material en función de la temperatura. Permite determinar propiedades físicas clave como el coeficiente de expansión térmica lineal (CTE) , la temperatura de transición vítrea (Tg) puntos de fusión y deformación . Ampliamente utilizada en las industrias de materiales, plásticos, embalajes, aeronáutica y médica, la dilatometría es una herramienta esencial para anticipar el comportamiento termomecánico en condiciones reales de uso.
¿Qué es la dilatometría?
La dilatometría consiste en medir con precisión los cambios en la dimensión de una muestra al someterse a un aumento o disminución de temperatura . Estas variaciones, asociadas a la agitación térmica de los átomos, permiten determinar el comportamiento termomecánico del material.
Dependiendo del tipo de análisis la dilatometría puede ser:
- Lineal : variación de la longitud en función de la temperatura.
- Volumétrico : variación en el volumen, para ciertos materiales específicos
- Comparativo o absoluto , dependiendo de si hay o no un estándar disponible
La dilatometría normalmente se realiza utilizando un analizador termomecánico (TMA) en modo dilatométrico.
Cómo funciona la dilatometría
La muestra se somete a un programa térmico controlado (calentamiento o enfriamiento) y se coloca entre dos sensores, uno de los cuales mide la variación de dimensión.
Las condiciones experimentales pueden incluir:
- Rangos de temperatura : típicamente -150 °C a +1600 °C dependiendo de los instrumentos
- Medio de análisis : aire, gas inerte (nitrógeno, argón)
- Carga aplicada : baja, constante o variable (expansión libre o análisis de restricción)
- Velocidad de calentamiento : ajustable para revelar transiciones térmicas
Los resultados se presentan en forma de curvas de expansión y permiten el cálculo de:
- El coeficiente de expansión térmica lineal (CTE)
- La temperatura de transición vítrea (Tg)
- El ablandamiento o fusión
- Los fenómenos de contracción , agrietamiento o cambios estructurales
Características técnicas de la dilatometría
- Resolución dimensional : hasta 0,1 µm
- Rango de temperatura ampliado : de -150 °C a +1600 °C
- Control de atmósfera : aire, nitrógeno, argón, vacío
- Método no destructivo
- Varias muestras : barras, películas, pellets, polvos aglomerados.
- Normas aplicables : ISO 11359, ASTM E831, ISO 20340, ICH Q2(R1)
¿Para qué matrices?
La dilatometría es adecuada para muchos tipos de materiales, incluidos aquellos cuyo rendimiento depende de su estabilidad dimensional a lo largo de la temperatura :
Principales aplicaciones industriales
La dilatometría se utiliza en investigación y desarrollo , control de calidad , análisis de productos y validación de materiales en diversos sectores. Por ejemplo:
Léa Géréec
Asesor técnico y científico
