Indi oxit (In2O3) được biết đến và sử dụng rộng rãi như là một vật liệu dạng màng trong suốt có tính dẫn điện. Vật liệu này thường được chế tạo theo phương pháp sol-gel và phương pháp lắng đọng hơi. Các phương pháp trên đều bao gồm quy trình xử lý nhiệt nguyên liệu thô. Do đó, việc nắm rõ các đặc tính nhiệt của nguyên liệu thô là rất quan trọng để nâng cao hiệu suất của cả quá trình.
Bằng cách kết nối một thiết bị phân tích nhiệt trọng lượng vi sai TG-DTA với một thiết bị tạo ẩm, người dùng có thể nghiên cứu chi tiết các quy trình xử lý nhiệt đối với nguyên liệu thô bằng cách thay đổi áp suất riêng phần của hơi nước trong môi trường đo.
Thiết bị tạo ẩm nhỏ gọn được kết nối với thiết bị TG-DTA cho phép thực hiện các phép đo trong môi trường hơi nước với độ ẩm tương đối được giữ cố định.
Nhờ cảm biến ẩm kiểu polyme và cảm biến nhiệt độ độ chính xác cao, thiết bị cho phản hồi rất nhanh và ổn định cho các phép đo kéo dài.
Mẫu đo được sử dụng là indi axetylaxeton, vốn là vật liệu thô, tiền thân của indi oxit. Thiết bị sử dụng là hệ thống phân tích nhiệt trọng lượng vi sai Thermo Plus TG8121 được kết nối với thiết bị tạo ẩm HUM-1. Lượng mẫu (10 mg) được đốt nóng đến 600 độ C với tốc độ 10 độ C/phút trong môi trường khí ni tơ với độ ẩm được kiểm soát.
Hình 1 – So sánh kết quả đo TG và DTA của indi axetylaxeton trong môi trường khí ni tơ khô và môi trường khí ni tơ có độ ẩm.
Hình 1 thể hiện sự so sánh kết quả đo TG và DTA của indi axetylaxeton trong môi trường khí ni tơ với độ ẩm được điều khiển. Khi tăng áp suất hơi riêng phần của hơi nước, nhiệt độ phản ứng chuyển sang nhiệt độ thấp hơn. Đính thu nhiệt do sự nóng chảy ít bị ảnh hưởng do áp suất hơi riêng phần của hơi nước. Khi phân tích các thành phần dư bằng XRD trong cả hai điều kiện, chỉ phát hiện thấy indi oxit.
Hình 2 (a) – Phép đo nhiệt trọng lượng TG với mẫu indi axetylaxeton trong điều kiện nồng độ ẩm cao.
Hình 2(b) – Phép đo nhiệt trọng lượng điều khiển mẫu (SCTG) với mẫu indi axetylaxeton trong điều kiện nồng độ ẩm cao.
Hình 2 thể hiện đồ thị đo TG và SCTG trong điều kiện nồng độ ẩm cao.
