Differenzkalorimetrie (DSC)
Für die Ermittlung der Menge von abgegebener bzw. aufgenommener Wärme infolge einer Abkühlung, Aufheizung oder in einer isothermen Phase, kann die Differential-Scanning-Calorimetry (DSC) herangezogen werden. Durch den Abgleich mit einer Saphirreferenz kann so die spezifische Wärmekapazität eines Materials in Abhängigkeit der Temperatur ermittelt werden. Im Bereich der Polymere wird die DSC eingesetzt, um Glasübergänge sowie Phasenwechselprozesse zu identifizieren und quantifizieren.
Die Kenntnis dieser Werte legt den Arbeitsbereich der Werkstoffe fest.
Beispiel: Die spezifische Wärmekapazität unterschiedlicher Materialien
Die spezifische Wärmekapazität ist ein physikalischer Stoffwert, der die Speicherfähigkeit von thermischer Energie beschreibt. Der Wert gibt an, wieviel Energie einem Stoff zugeführt werden muss, um seine Temperatur um ein Kelvin zu erhöhen [cp] = J/(gK)
Im aufgeführten Diagramm sind gemessene Wärmekapazitäten unterschiedlicher Materialien im Bereich von 25 bis 150 °C aufgeführt. Große Unterschiede zeigen sich bei verschiedenen Metallen und nicht-Metallen wie bspw. Polymercompounds.
Beispiel 2: Aufschmelzvorgang von Phase-Change-Material
Gezeigt wird der Aufschmelzvorgang eines Phase-Change-Waches. Zwischen 35 und 65 °C ist ein Peak im Signal, hervorgerufen durch latente Wärme, zu sehen. Durch den endothermen Aufschmelzprozess wird Wärme benötigt. Die Menge kann als Kurvenintergral bestimmt werden.
Bei niedrigeren und höheren Bereichen liegt sensible Wärme vor.