热重分析联用测试

北检院检测中心  |  完成测试:次  |  2026-02-12  

本检测详细介绍了热重分析联用测试技术,这是一种将热重分析仪与其他分析仪器联用,以同步获取样品在受热过程中质量变化与其它物理化学性质信息的先进表征方法。文章系统阐述了该技术的核心检测项目、广泛的应用范围、关键的检测方法以及所需的主要仪器设备,为材料科学、化学化工等领域的研究与质量控制提供全面的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

热分解温度与过程:精确测定材料在程序控温下开始发生分解及各个阶段分解对应的温度点与温度区间。

热稳定性评价:通过质量损失曲线评估材料在特定温度或温度范围内的热稳定性能。

组分定量分析:根据失重台阶计算样品中水分、挥发分、聚合物组分、无机填料等的具体含量。

反应动力学研究:基于质量变化数据计算分解反应的活化能、反应级数等动力学参数。

氧化诱导期测定:在氧气气氛下,测定材料开始发生剧烈氧化反应的时间,用于评价抗氧化性能。

吸附与解吸行为:研究材料对气体或水分的吸附容量以及在升温过程中的解吸特性。

灰分与残炭率测定:测量样品在高温惰性气氛或空气气氛下最终残留的无机物或碳渣的质量分数。

添加剂影响分析:评估阻燃剂、增塑剂、稳定剂等添加剂对基体材料热行为的影响。

相变过程监测:对于伴随有质量变化的相变过程(如脱水、分解),进行精确的识别与表征。

气氛影响研究:比较样品在不同气氛(如氮气、氧气、空气)下的热行为差异,推断反应机理。

检测范围

高分子与聚合物材料:如塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂的热稳定性、组成与分解机理研究。

药物与医药材料:用于分析药物的结晶水、溶剂残留、热稳定性以及辅料相容性。

能源材料:包括电池电极材料、燃料电池材料、储氢材料的热行为与安全性评估。

无机非金属材料:如陶瓷、玻璃、矿物、水泥的脱水、分解、相变及烧结过程分析。

金属与合金材料:研究金属的氧化、腐蚀行为以及合金的热稳定性。

食品与农产品:用于测定水分、脂肪、蛋白质等组分的含量以及热加工过程中的变化。

地质与矿物样品:分析矿物中的结合水、碳酸盐含量以及在地质过程中的热演变。

含能材料与推进剂:严格评估其热分解特性、稳定性及反应动力学,关乎安全性。

环境样品:如土壤、沉积物中的有机质含量、污染物热解行为分析。

纳米与复合材料:研究纳米填料对复合材料热性能的增强效应及界面相互作用。

检测方法

热重-质谱联用法:将TG与MS连接,实时检测释放气体的分子离子信息,用于鉴定分解产物。

热重-红外光谱联用法:将TG与FTIR连接,通过红外光谱定性分析逸出气体的官能团和结构。

热重-气相色谱/质谱联用法:将TG与GC/MS连接,先分离再鉴定复杂的气体混合物,定性更准确。

热重-差热分析联用法:同步测量样品的质量变化和焓变(吸放热),全面表征热过程。

热重-差示扫描量热联用法:在测量质量变化的同时,精确测量热量变化,广泛应用于相变和反应热研究。

动态升温法:以恒定速率升温,是最常用的方法,用于扫描式地观察整个温度区间的变化。

等温法:将样品快速升至目标温度并保持恒定,研究在该温度下的质量随时间的变化过程。

调制式热重法:在程序升温上叠加一个周期性的温度调制,可分离可逆与不可逆过程。

高压热重法:在高于常压的气氛条件下进行测试,模拟实际工业反应环境。

真空热重法:在真空或极低气压下进行测试,用于研究本征热分解,排除气氛干扰。

检测仪器设备

热重分析仪主机:核心设备,包含精密天平、程序控温炉体、气氛控制系统和数据采集单元。

质谱仪:作为TG-MS联用的关键部件,用于对逸出气体进行定性和半定量分析。

傅里叶变换红外光谱仪:作为TG-FTIR联用的关键部件,配备气体池,用于在线检测气体产物。

气相色谱-质谱联用仪:作为TG-GC/MS联用的关键部件,实现对复杂逸出气体的高效分离与鉴定。

差示扫描量热仪组件:集成在TG仪器中或通过接口连接,实现同步的TG-DSC测量。

自动进样器:实现多个样品的连续自动测试,提高实验效率和重复性。

低温冷却附件:用于实现从超低温(如-150°C)开始的测试,拓宽应用温度范围。

高压反应池:替换标准炉体,使TGA能够在高压条件下安全运行。

真空系统:包括机械泵和分子泵组,为真空或受控低压环境的热重测试提供条件。

高灵敏度微量天平:仪器的核心传感器,要求具有极高的分辨率(可达0.1微克)和稳定性。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院