熱分析法

熱分析（thermal analysis），顧名思義，可以解釋為以熱進行分析的一種方法。1977年在日本京都召開的國際熱分析協會（ICTA）第七次會議上，給熱分析下了如下定義：即熱分析是在程序控制溫度下，測量物質的物理性質與溫度的關係的一類技術。

其數學表達式為：P＝f（T）

其中，P是物質的一種物理量；T是物質的溫度。

所謂程序控制溫度一般是指線性升溫或線性降溫，當然也包括恆溫、循環或非線性升溫、降溫。也就是把溫度看作是時間的函數：

T＝φ（t）

其中t是時間。

熱分析存在的客觀物質基礎

在熱分析可以達到的溫度範圍內，從－150℃到1500℃ （或2400℃ ），任何兩種物質的所有物理、化學性質是不會完全相同的。因此，熱分析的各種曲線具有物質“指紋圖”的性質。

熱分析按大類來分大致分為差熱、熱重與熱機械三大類。

差熱分析（DSC、DTA）測量材料在線性升降溫或恆溫條件下由於物理變化（相變、熔融、結晶等）或化學反應（氧化、分解、脫水等）而導致的熱焓變化（吸熱過程、放熱過程）或比熱變化。

熱重分析（TGA）則是測量上述過程中材料發生的重量變化。若與差熱分析聯用則稱為同步熱分析。

熱機械法包括熱機械分析(TMA)與動態熱機械分析(DMA)，測量材料的膨脹、剛性、阻尼等機械特性與溫度、負載和時間的函數關係。德國耐馳儀器公司另提供專用的熱膨脹儀，測量材料在熱處理過程中的膨脹或收縮情況，研究軟化溫度、燒結過程等。

一般的熱分析儀均提供線性升溫、恆溫等溫控條件及其不同速率任意組合，並提供氧氣、氮氣、惰性氣體等可控流量的不同氣氛或真空、靜態氣氛條件，以適應用戶的各種工藝需求。部分熱分析儀也提供線性可控降溫條件，通常用冷卻劑如低溫氣氮、液氮等進行。

熱分析的應用領域非常廣泛，覆蓋無機陶瓷、有機高分子到金屬材料、複合材料等各種領域，某些熱分析儀還可以與紅外、質譜分析聯用進行逸出氣體分析，能夠檢測到關於材料的更多信息。

將熱重分析 TG 與差熱分析 DTA 或差示掃描量熱 DSC 結合為一體，在同一次測量中利用同一樣品可同步得到熱重與差熱信息。

相比單獨的 TG 與/或 DSC 測試，具有如下顯著優點：

消除稱重量、樣品均勻性、溫度對應性等因素影響，TG 與 DTA/DSC 曲線對應性更佳。

根據某一熱效應是否對應質量變化，有助於判別該熱效應所對應的物化過程（如區分熔融峰、結晶峰、相變峰與分解峰、氧化峰等）。

在反應溫度處知道樣品的當前實際質量，有利於反應熱焓的準確計算

廣泛應用於陶瓷、玻璃、金屬／合金、礦物、催化劑、含能材料、塑膠高分子、塗料、醫藥、食品等各種領域。

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