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熱重分析儀（TGA）是一種用于測量材料在受熱過程中質(zhì)量變化的精密儀器，通過程序控溫實(shí)時(shí)監(jiān)測樣品質(zhì)量與溫度/時(shí)間的關(guān)系，揭示材料熱穩(wěn)定性、組分分解及物化行為特。以下是其核心要素的整合分析：
一、核心原理與結(jié)構(gòu)
?基本原理?
熱重分析儀（TGA）基于熱重法，在特定氣氛（如氮?dú)?、氧氣）下對樣品進(jìn)行程序升溫/降溫，檢測其因揮發(fā)、分解、氧化或還原等反應(yīng)導(dǎo)致的質(zhì)量變化，生成熱重（TG）曲線及導(dǎo)數(shù)熱重（DTG）曲線?。
典型輸出?：TG曲線（質(zhì)量 vs 溫度/時(shí)間）、DTG曲線（質(zhì)量變化速率 vs 溫度/時(shí)間）?。
靈敏度?：高精度天平可達(dá)0.01μg?7，稱量精度±0.01%?。
?儀器結(jié)構(gòu)?
核心組件?：高精度垂直天平、溫度補(bǔ)償天平室、可調(diào)控溫系統(tǒng)（室溫至1600℃）?；
控溫技術(shù)?：微型爐設(shè)計(jì)支持快速升降溫（如200℃/min升溫、12分鐘從1000℃冷卻至50℃）?；
氣氛控制?：內(nèi)置氣體切換系統(tǒng)，支持惰性、氧化及真空環(huán)境?。
?關(guān)鍵參數(shù)?
溫度范圍?：室溫至1000℃（常規(guī)）或擴(kuò)展至1200℃（如TGA5500）?；
稱重范圍?：1.0g（典型）?2，分辨率0.1μg（如TGA-601S）?；
加熱速率?：0.1~100℃/min（低質(zhì)量爐）或0.1~50℃/min（EGA爐）?。
?測試標(biāo)準(zhǔn)?
通用標(biāo)準(zhǔn)?：GB/T 30616-2020（如蒜粉熱失重測試）?1，ASTM E1131、ISO 11358等?；
校準(zhǔn)要求?：基線校準(zhǔn)、重復(fù)性誤差≤2%、使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（如鄰苯二甲酸氫鉀）驗(yàn)證精度?。
?應(yīng)用場景?
材料研究?：聚合物分解溫度測定、金屬氧化行為分析、復(fù)合材料熱穩(wěn)定性評估?；
工業(yè)檢測?：食品/藥品水分含量測定（如蒜粉失重率19.31%?1）、催化劑負(fù)載量分析?；
質(zhì)量控制?：塑料添加劑含量測定、橡膠耐久性驗(yàn)證?。
?聯(lián)用技術(shù)?
TGA常與DSC、質(zhì)譜（MS）、紅外光譜（IR）聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)熱效應(yīng)與成分變化的綜合分析?。
?樣品制備?：取約5mg蒜粉置于氧化鋁坩堝中?；
?參數(shù)設(shè)置?：氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以10℃/min升溫至200℃?；
?數(shù)據(jù)輸出?：記錄35.07~197.09℃區(qū)間失重率19.31%，指導(dǎo)干燥工藝優(yōu)化?。
TGA通過高靈敏度、寬溫域及多氣氛調(diào)控能力，成為材料科學(xué)、制藥、食品等領(lǐng)域熱性能研究的核心工具?。
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