熱重分析儀的使用原則和應(yīng)用場景介紹
為確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性、可重復(fù)性和儀器安全，使用TGA時應(yīng)遵循以下基本原則：
樣品準(zhǔn)備原則
樣品量適中：一般為5–20mg。過多會導(dǎo)致傳熱不均、峰展寬；過少則信號弱，誤差大。
樣品形態(tài)：盡量研磨成細(xì)小均勻的粉末，提高熱傳導(dǎo)和反應(yīng)一致性。
避免腐蝕性或爆炸性樣品：如強酸、強堿、高氯酸鹽等，可能損壞儀器或引發(fā)危險。必須使用時需特殊防護(hù)和審批。
樣品干燥：避免高含水量樣品在高溫下劇烈汽化，影響稱量精度。
實驗條件設(shè)置原則
升溫速率選擇：
常用5–20℃/min。升溫過快可能導(dǎo)致峰重疊、分辨率下降；過慢則耗時長。
需根據(jù)樣品熱反應(yīng)特性優(yōu)化。
氣氛選擇與流量控制：
惰性氣氛（如N?）用于研究熱分解；
氧氣氣氛用于研究氧化穩(wěn)定性；
氣體流量通常為20–60mL/min，保持穩(wěn)定。
溫度范圍設(shè)定：根據(jù)材料預(yù)期分解溫度合理設(shè)定，避免不必要的高溫延長測試時間或損壞坩堝。
儀器操作與維護(hù)原則
開機預(yù)熱與校準(zhǔn)：
使用前需開機預(yù)熱30分鐘以上，確保天平與溫度系統(tǒng)穩(wěn)定。
定期進(jìn)行溫度校準(zhǔn)（如使用銦、鋅等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）和質(zhì)量校準(zhǔn)。
防止污染：
每次測試后清理樣品盤和爐膛，避免殘留物影響后續(xù)測試。
使用前后檢查保護(hù)氣體（如N?）是否開啟，防止高溫下爐膛氧化。
避免超溫操作：不得超過儀器和坩堝的最高使用溫度（通常為1000–1500℃）。
數(shù)據(jù)解析原則
結(jié)合TG與DTG曲線綜合分析，識別失重臺階對應(yīng)的物理或化學(xué)過程。
注意區(qū)分真實反應(yīng)與儀器噪聲（如氣流波動引起的微小波動）。
可結(jié)合其他熱分析技術(shù)（如DSC、FTIR、MS）進(jìn)行聯(lián)用分析，實現(xiàn)失重過程的成分鑒定（如逸出氣體分析）。
安全操作原則
高溫操作時禁止觸碰爐體或樣品桿。
使用有毒或有害氣氛時，確保排氣系統(tǒng)連接良好，通風(fēng)櫥運行正常。
實驗結(jié)束后，待爐溫降至100℃以下再關(guān)閉保護(hù)氣體。
熱重分析儀典型應(yīng)用場景
聚合物熱穩(wěn)定性與分解機理研究
材料中水分、揮發(fā)分、灰分含量測定（如塑料、陶瓷、藥品）
復(fù)合材料組分分析（如樹脂含量、填料含量）
氧化/還原反應(yīng)動力學(xué)研究
納米材料、電池材料的熱行為分析
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