材料表征中的常用的热分析检测技术方法

热分析是材料科学中的一个领域通过测量物质在温度变化过程中物理或化学性质的变化，来研究物质的热行为和热力学性质。热分析技术主要包括热重分析（TGA）、差热分析（DTA）、差示扫描量热分析（DSC）等方法。样品在经历温度变化时可能发生的热事件包括相变、熔化、升华/挥发、分解、聚合物的玻璃化转变、氧化/还原等。

热分析技术在可评估的特性方面具有显着的多功能性，能够表征固态、半固态和液态物质。在选择合适的方法时，应考虑以下几点：待确定的属性、材料类型、温度范围、示例状态。列举材料表征中常用的各类热分析技术的典型应用场景

差示扫描量热法（DSC）可测量样品在加热或冷却时释放或吸收的热量。比大多数其他热分析方法提供更广泛的特性信息，可测定聚合物、药物、食品和无机化合物等样品的熔点（Tm）、结晶点（Tc）、玻璃化转变（Tg）、热稳定性和热容。该方法还可以深入了解氧化等化学反应，并有助于检测样品成分、纯度和结晶度的变化，技术规格如下：

• 典型温度范围：-170°C–600°C
• 加热速率：0.1°C–200°C/min
• 气氛：氮气。用于氧化分析：氧气或空气
• 所需样品质量：100mg

热重分析（TGA）非常适合根据聚合物、食品、药品、建筑材料和环境样品等材料的水分、灰分、填料和挥发性含量来确定热稳定性和成分。灵敏度高，只需要少量样品材料，并提供定量、可重复的结果。但是TGA不能直接区分温度变化过程中发生的物理和化学现象，通常需要结合其他技术更全面地了解材料行为。技术规格如下：

• 典型温度范围：RT–1,100°C
• 加热速率：0.1°C–200°C/min
• 大气：较低温度下的惰性氮气，较高温度（>600°C）的空气或氧气
• 所需样品质量：10mg

热机械分析（TMA）测量固体材料相对于时间/温度或在给定温度范围内施加载荷时的尺寸变化（应变）在测定聚合物的Tg时，对于交联密度高或填料含量大的材料，TMA可以比DSC提供更准确的结果。主要限制是样品制备相对复杂，技术规格如下：

• 典型温度范围：-150°C–1,100°C
• 力范围：0.001N–2N
• 大气：环境（空气）
• 样品要求：固体材料的几何形状可变，具体取决于测试

基于热作用与材料相互作用而建立的差热分析法、差示扫描量热法、热重法等方法已经成为材料现代分析技术的重要部分。探微科技实验室为企事业单位提供成分含量、表面形貌、化学结构等多个检测板块服务内容，帮助研发团队全面准确分析材料、对样品结构分子量分布等进行全面表征。如您有相关检测需求欢迎咨询！