Analysis of Ceramic Composite Materials with Double-Shot Pyrolyzer and Peripheral Devices Part 2 : Data Analysis by EGA-MS with Mass Chromatogram Method

Význam tématu

Analyzování keramických kompozitních materiálů pomocí techniky EGA-MS umožňuje identifikovat plyny a těkavé produkty uvolňované při zahřívání vzorku. Tento postup přináší cenné poznatky o termickém chování materiálů, což je nezbytné pro kontrolu kvality, vývoj nových slitin a optimalizaci průmyslových procesů.

Cíle a přehled studie

Cílem dokumentu je předvést aplikaci metody EGA-MS s hmotnostním chromatogramem pro detailní analýzu keramických kompozitů. Studie navazuje na dřívější technické poznámky výrobce (PYA1-010E) a rozšiřuje je o interpretaci charakteristických iontových signálů během postupného zahřívání vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

Analytické kroky:

• Double-Shot Pyrolyzer® spojený s EGA (Evolved Gas Analysis) pro kontrolu uvolňování plynů při zahřívání vzorku až na 500 °C.
• Hmotový spektrometr (MS) pro detekci a kvantifikaci vybraných iontů a vytvoření hmotnostního chromatogramu.
• Následná analýza EGA-GC/MS (plynová chromatografie s hmotovým spektrometrem) pro potvrzení identity látek uvolněných v jednotlivých teplotních intervalech.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza odhalila čtyři hlavní teplotní vrcholy (A–D) na EGA křivce keramického kompozitu a jejich charakteristické ionty:

• Vrchol A (m/z 149): estery ftalátů.
• Vrchol B (m/z 57 a 69): nasycené uhlovodíky a butylmethakrylát.
• Vrchol C (m/z 104): styren.
• Vrchol D: další produkty termického rozkladu při vyšších teplotách.

Iontové chromatogramy poskytly selektivní sledování sloučenin, avšak s ohledem na možný vznik stejných iontů z různých mateřských látek bylo nutné využít EGA-GC/MS pro spolehlivou identifikaci.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a citlivá charakterizace termických rozkladových procesů.
• Podpora vývoje a optimalizace keramických kompozitů a polymerních matric.
• Uplatnění v průmyslové kontrole kvality surovin i finálních výrobků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda EGA-MS se očekává, že bude dále kombinována s multidimenzionálními chromatografickými technikami (např. EGA-GC×GC/MS) pro hlubší rozlišení komplexních směsí. Díky automatizaci vyhodnocování a pokročilým softwarovým algoritmům lze předpokládat širší uplatnění v materiálovém výzkumu a vývoji nových funkcionalizovaných kompozitů.

Závěr

EGA-MS doplněná o hmotnostní chromatogram se ukazuje jako robustní nástroj pro analýzu keramických kompozitních materiálů. V kombinaci s GC/MS přináší vysokou spolehlivost identifikace a podporuje efektivní výzkum i průmyslovou praxi.