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Beyond conventional calorimetry: Unlocking thermal characterization with fast scanning techniques

  • Fast scanning calorimetry (FSC) has emerged as a transformative technique in thermal analysis, enabling the investigation of rapid and kinetically driven thermal transitions that are inaccessible to conventional differential scanning calorimetry. This review highlights the capabilities enabled by FSC for studying a wide range of materials under extreme thermal conditions, including polymers, pharmaceuticals, metallic glasses, nanocomposites, and hydrogels. By employing ultrafast heating and cooling rates, FSC allows for the suppression of crystallization, resolution of weak transitions, and analysis of thermally labile or size-limited samples. The technique is particularly valuable for probing glass transitions, relaxation phenomena, and phase behavior in systems with complex morphologies or confined geometries. Case studies demonstrate the use of FSC in characterizing vitrification, physical aging, and interfacial dynamics, as well as its application in emerging fields such asFast scanning calorimetry (FSC) has emerged as a transformative technique in thermal analysis, enabling the investigation of rapid and kinetically driven thermal transitions that are inaccessible to conventional differential scanning calorimetry. This review highlights the capabilities enabled by FSC for studying a wide range of materials under extreme thermal conditions, including polymers, pharmaceuticals, metallic glasses, nanocomposites, and hydrogels. By employing ultrafast heating and cooling rates, FSC allows for the suppression of crystallization, resolution of weak transitions, and analysis of thermally labile or size-limited samples. The technique is particularly valuable for probing glass transitions, relaxation phenomena, and phase behavior in systems with complex morphologies or confined geometries. Case studies demonstrate the use of FSC in characterizing vitrification, physical aging, and interfacial dynamics, as well as its application in emerging fields such as additive manufacturing, supramolecular systems, and neuromorphic materials. Together, these examples underscore the role that FSC plays in advancing the understanding of structure-property relationships across diverse material classes.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Mateusz Dudziak, Birte Riechers, Robert MaaßORCiD, Adam MichalchukORCiD, Andreas SchönhalsORCiD, Paulina SzymoniakORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Thermochimica Acta. Special issue: Recent advancements on application of calorimetric techniques to characterize the glass transition and physical aging of glasses
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.0 Abteilungsleitung und andere
6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse
7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier B.V.
Jahrgang/Band:754
Aufsatznummer:180177
Erste Seite:1
Letzte Seite:14
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Calorimetry; Flash DSC; Glass transition
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Advanced Materials
Umwelt
Umwelt / Circular Economy
DOI:10.1016/j.tca.2025.180177
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-647405
ISSN:1872-762X
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:19.11.2025
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:27.05.2026
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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