热失重检测分析

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-05  

热失重检测分析(TGA)是一种在程序控制温度下测量物质质量与温度或时间关系的热分析技术。本检测详细介绍了TGA的核心检测项目、广泛的应用范围、标准化的检测方法以及关键的仪器设备构成,旨在为材料科学、化学化工、医药研发等领域的专业人员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

热稳定性评估:测量材料在升温过程中开始发生显著质量损失的温度,评价其耐热性能。

分解温度测定:精确确定材料在热作用下发生化学分解,导致质量急剧下降的特定温度点。

挥发分灰分含量:通过加热前后质量变化,计算样品中易挥发物质(如水、溶剂)和最终残留无机灰分的百分比。

组分含量分析:对多组分材料(如聚合物共混物、填充复合材料)进行定量分析,确定各组分比例。

氧化诱导期测定:在氧气气氛下,测量材料从开始受热到发生剧烈氧化反应的时间,评估抗氧化能力。

吸附与解吸行为研究:分析材料对气体或水分的吸附量以及随温度升高的解吸过程。

反应动力学研究:基于质量变化数据,计算分解或氧化反应的活化能等动力学参数。

添加剂含量测定:定量分析塑料、橡胶等材料中增塑剂、阻燃剂等添加剂的含量。

纯度鉴定:通过观察热分解曲线是否出现非预期的失重台阶,来评估材料的纯度。

水分含量测定:精确测量样品中自由水、结合水等不同形态水分的含量及其脱除温度。

检测范围

高分子聚合物:如塑料、橡胶、纤维、涂料,用于分析热稳定性、分解行为及组分。

药物与制剂:分析原料药的热稳定性、结晶水含量、分解过程及与辅料的相容性。

无机材料:包括陶瓷、金属氧化物、矿物等,用于研究脱水、分解、相变及氧化还原过程。

碳材料:如碳纤维、石墨烯、活性炭,用于分析表面官能团、热稳定性及灰分。

复合材料:如碳纤维增强塑料、纳米复合材料,评估各相热行为及界面相互作用。

能源材料:包括电池电极材料、燃料电池催化剂、储氢材料,研究其热稳定性和反应特性。

食品与农产品:用于测定水分、脂肪、蛋白质等组分的含量及热分解特性。

地质与矿物样品:分析矿物中的结合水、碳酸盐含量及热分解过程以进行鉴定。

纺织品与皮革:评估纤维的热稳定性、阻燃性能以及涂层或整理剂的热行为。

化学品与催化剂:研究化学品的热分解机理、催化剂的活性组分含量及热稳定性。

检测方法

动态升温法:最常用方法,以恒定速率(如10°C/min)加热样品,连续记录质量-温度曲线。

等温(恒温)法:将样品快速升至并保持在一定温度,记录质量随时间的变化,用于研究特定温度下的长期稳定性。

调制式TGA:在程序升温上叠加一个周期性的温度调制,可分离重叠的热事件,提高分辨率。

高分辨率TGA:根据样品失重速率动态调整升温速率,失重快时慢升温,从而有效分离相邻失重步骤。

真空TGA:在真空环境下进行测试,用于研究材料在无氧或低气压下的本征热分解行为。

高压TGA:在高于常压的气氛下进行测试,模拟材料在实际高压工艺或应用环境中的行为。

逸出气体分析联用:将TGA与质谱(MS)或傅里叶变换红外光谱(FTIR)联用,同步分析分解产物的化学成分。

差示扫描量热同步测量:使用TGA-DSC同步热分析仪,在测量质量变化的同时测量热流变化,获得更全面的热信息。

定量分析方法:通过标定和计算,从失重台阶的高度精确确定样品中特定组分的质量百分比。

动力学分析方法:采用Friedman法、Flynn-Wall-Ozawa法等模型,对失重曲线进行处理以获取反应动力学参数。

检测仪器设备

微量天平

加热炉:核心部件,提供程序控温环境,最高温度可达1500°C甚至更高,需具备优良的温度均匀性和控制精度。

温度控制系统:包括热电偶和温控器,用于精确控制和测量炉体及样品的温度,确保升温程序的线性与准确。

气氛控制系统:提供并切换吹扫气体(如氮气、氩气、空气、氧气),控制测试环境,流量需精确可调。

样品支架与坩埚

数据采集与处理系统

TGA-MS联用接口

TGA-FTIR联用接口与气体池

TGA-DSC同步热分析模块

自动进样器(可选)

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
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