干货分享 | 热分析原理及介绍(DTA,DSC,TGA,TMA,DMA)
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发布时间:2024-10-01 13:41
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时间:2024-10-14 11:18
物质在温度变化中会经历各种物理和化学变化,这些变化对材料的性质和制备工艺有重要影响。为了表征和分析这些变化,热分析技术成为了一种不可或缺的手段。梅特勒托利多作为热分析仪器的制造商,将详细介绍热分析技术及其应用。
1 热分析技术概述
物质在温度变化过程中可能发生物理和化学变化,这些变化导致其物理性质变化。通过测定这些性质及其与温度的关系,可以对物质结构变化进行定性和定量分析。热分析是研究样品性质与温度关系的一类技术,通过测量物质的物理性质与温度或时间的关系来表征物质。
2 重点热分析技术介绍
2.1 差热分析(DTA)
DTA是一种利用试样和参比物之间的温差与温度或时间的关系来评价试样的热效应的技术。DTA曲线的纵坐标为试样和参比样的温度差,主要用于热重分析仪等的同步测量。
2.2 差示扫描量热法(DSC)
DSC是在程序控制温度下和一定气氛中,测量输送给试样和参比物的热流速率或加热功率与温度或时间关系的一类热分析技术。DSC可以检测吸热或放热效应、测得峰面积、确认所表征的峰或其他热效应所对应的温度以及测试比热容等。
2.3 热重分析(TGA)
TGA是在一定控温程序和气氛下,测量试样质量与温度和时间之间的关系,可以获得样品质量随温度的函数。TGA可以检测样品质量的变化、分析质量变化台阶以及在失重或增重曲线中确认某一台阶所对应的温度。
2.4 热机械分析(TMA)
TMA测量样品在设定应力/负载条件,样品尺寸变化与温度变化的关系。TMA可以检测热效应、确定某表征的热效应的温度、测量形变台阶高度以及测定膨胀系数。
2.5 动态机械分析(DMA)
DMA是一种测试材料机械性能和粘弹性能的重要技术,可用于热塑性树脂、热固性树脂、弹性体、陶瓷和金属等材料的研究。DMA测试在程序控温和周期性变化的应力下,测试动态模量和力学损耗与时间温度的关系。
2.6 热分析技术应用总结
针对不同的材料以及想要测试的属性或热效应,所采用的热分析方法也存在差异,未得到理想的结果需要根据实际样品情况和测试需求来选择不同的热分析方法。