熱重分析儀是一種通過測量樣品質(zhì)量隨溫度或時間變化來研究材料熱穩(wěn)定性、組成及化學反應的儀器。其核心使用目的包括以下幾個方面：
1.測定材料的熱穩(wěn)定性
目的：確定材料在升溫過程中發(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(wěn)定性。
典型指標：
初始分解溫度：質(zhì)量損失5%時的溫度。
最大分解速率溫度：質(zhì)量損失最快的溫度點。
殘?zhí)柯剩焊邷叵率Ｓ噘|(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.研究化學反應過程
目的：跟蹤反應過程中的質(zhì)量變化，確定反應溫度范圍、動力學參數(shù)及產(chǎn)物。
應用：
催化反應研究。
材料的熱分解動力學分析。
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：通過程序升溫或恒溫實驗，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的表征。
5.模擬材料的實際使用環(huán)境
目的：在可控氣氛或不同升溫速率下模擬材料的實際工況。
應用：
研究塑料在加工過程中的熱降解行為。
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景：
1.高分子材料
測定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點、分解溫度及添加劑（如抗氧劑、增塑劑）的穩(wěn)定性。
2.無機材料
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(jié)過程及雜質(zhì)去除。
3.藥物與食品
檢測藥物結(jié)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(wěn)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(wěn)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。
研究油頁巖、油砂的熱裂解產(chǎn)油特性。
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