TGA/DTA(热重分析/热差分析)

热重分析/差热分析

当外部温度发生变化时,热分析(TGA、DTA和DSC)会侦测原子间以及分子间和分子内的相互作用。在整个产业生命周期(研发、生产控制和故障分析)中,研究材料的物理性质是必要的。

  • TGA测量材料在可控制的环境中,根据温度和时间的控制程序所产生的重量变化。用于评估挥发性含量、热稳定性、降解特性、老化/寿命崩溃、烧结行为和反应动力学。
  • DSC测量与相变或反应有关的热流动,例如熔化、结晶、固相转变、玻璃转化、硬化和吸附等等。这种方法用于确定熔点、玻璃转化温度、结晶度、硬化程度、热容量和晶体杂质等。
  • DTA测定在相同热变化下,样品与标准品的温度差,会得到与DSC类似的信息。DTA通常会与TGA结合,提供材料相变化的信息。

应用范围

  • 热稳定性/降解
  • 老化/寿命评估
  • 相变测定(例如,玻璃转化、熔点、熔融、结晶性和热容量)
  • 有机/无机混合物的形成/变形(例如,墨水、牙膏、聚合物复合材料)
  • 干燥减重/燃烧损耗
  • 固化程度(例如,黏合剂、热固树脂)
  • 反应动态(例如氧化、氢化和吸附作用)
  • 热解和烧结行为

分析规格

  • 侦测信号: 重量变化,温度和热流动
  • 测定范围: 0.1-200mg; 20-1500°C

优点

  • 提供原子和分子的流动性、键结和反应的丰富信息,特别是有关元素组成和键结的讯息。
  • 所有类型的固体样品都可以进行分析,只需最少的样品制备(例如,粉末、球状、块状和薄片状)
  • 最小的样品尺寸(100ng或者更多)
  • 定性或者定量分析

技术限制

  • 仅适用于固体(或起始固体)样品
  • 数据解释并非总是直接性的
  • 最有用的方式是与其他技术结合,包括FTIR、Raman、XRD、IGA、ICP-OES/MS和GDMS

产业应用

  • 化学品/石油/聚合体
  • 半导体
  • 可再生能源(太阳能、电池、生物燃料等等)
  • 冶金
  • 制药/医疗
  • 陶瓷
  • 建筑材料
  • 光学器件