熱重分析儀是一種通過(guò)測量樣品質(zhì)量隨溫度或時(shí)間變化來(lái)研究材料熱穩定性、組成及化學(xué)反應的儀器。其核心使用目的包括以下幾個(gè)方面：
1.測定材料的熱穩定性
目的：確定材料在升溫過(guò)程中發(fā)生質(zhì)量變化的溫度范圍。
應用：評估高分子材料、藥物、催化劑等在加工或使用條件下的熱穩定性。
典型指標：
初始分解溫度：質(zhì)量損失5%時(shí)的溫度。
最大分解速率溫度：質(zhì)量損失最快的溫度點(diǎn)。
殘炭率：高溫下剩余質(zhì)量百分比，反映材料耐高溫性能。
2.分析材料的成分與雜質(zhì)
目的：通過(guò)分階段質(zhì)量損失判斷材料的組成。
應用：
檢測木材、煤炭等天然材料的水分和揮發(fā)分含量。
分析復合材料中各組分的比例。
檢測金屬氧化物中的碳酸鹽、氫氧化物等雜質(zhì)。
3.研究化學(xué)反應過(guò)程
目的：跟蹤反應過(guò)程中的質(zhì)量變化，確定反應溫度范圍、動(dòng)力學(xué)參數及產(chǎn)物。
應用：
催化反應研究。
材料的熱分解動(dòng)力學(xué)分析。
氧化還原反應（如金屬氧化、藥物熱降解）。
4.評估材料的吸附/脫附性能
目的：通過(guò)程序升溫或恒溫實(shí)驗，測量材料對氣體或蒸汽的吸附/脫附能力。
應用：
活性炭、分子篩等多孔材料的吸附性能測試。
催化劑表面活性位點(diǎn)的表征。
5.模擬材料的實(shí)際使用環(huán)境
目的：在可控氣氛或不同升溫速率下模擬材料的實(shí)際工況。
應用：
研究塑料在加工過(guò)程中的熱降解行為。
評估電池材料在高溫下的熱安全性。
二、熱重分析儀典型應用場(chǎng)景：
1.高分子材料
測定玻璃化轉變溫度、熔點(diǎn)、分解溫度及添加劑（如抗氧劑、增塑劑）的穩定性。
2.無(wú)機材料
分析金屬氧化物、碳酸鹽、氫氧化物的熱分解行為。
研究陶瓷粉體的燒結過(guò)程及雜質(zhì)去除。
3.藥物與食品
檢測藥物結晶水的流失、有效成分的分解溫度。
分析食品中水分、油脂、纖維等成分的熱穩定性。
4.能源材料
研究煤、生物質(zhì)等燃料的熱解特性（如揮發(fā)分釋放溫度）。
評估鋰離子電池正負極材料的熱穩定性。
5.環(huán)境與地質(zhì)
分析土壤、沉積物中有機質(zhì)的熱分解行為。
研究油頁(yè)巖、油砂的熱裂解產(chǎn)油特性。
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