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熱重分析儀（TGA）是（shì）一種用於測量材（cái）料在受熱過程中質量變化的精密儀器，通過程序控溫實時監測樣品質量與溫（wēn）度/時間的關係，揭示材料熱穩（wěn）定性、組分分（fèn）解及物化行為特。以下是（shì）其核心要（yào）素的整合（hé）分析：
一、核心原理與結構
基本原理
熱重（chóng）分析儀（yí）（TGA）基於熱重法，在特（tè）定氣氛（如氮氣、氧氣）下（xià）對樣品進行（háng）程序升溫/降溫，檢測（cè）其因揮發、分解、氧化或還原等反應導致的質量變化，生成熱重（TG）曲線及導數熱重（DTG）曲線。
典型輸出：TG曲線（質量 vs 溫度/時（shí）間）、DTG曲線（質量變化（huà）速率 vs 溫度/時間）。
靈敏度：高精度天平可達0.01μg7，稱量精度±0.01%。
儀器結構
核心（xīn）組件：高精度垂直天平、溫度補償天平室（shì）、可調控溫係統（室溫至1600℃）；
控溫技術（shù）：微型爐設計支持快速升（shēng）降溫（如200℃/min升溫、12分（fèn）鍾從1000℃冷卻至50℃）；
氣氛控製：內置氣體切換係統，支持（chí）惰性、氧化及真空環境（jìng）。
關鍵參數
溫度範圍：室溫（wēn）至1000℃（常規）或擴展至1200℃（如TGA5500）；
稱重範圍：1.0g（典型）2，分辨率0.1μg（如TGA-601S）；
加熱速率：0.1~100℃/min（低質量爐）或（huò）0.1~50℃/min（EGA爐）。
測試標準
通用標準：GB/T 30616-2020（如蒜粉熱失重測試）1，ASTM E1131、ISO 11358等；
校準要求：基（jī）線（xiàn）校準、重複性誤差≤2%、使用標準物質（如鄰苯二甲酸氫鉀）驗證精度。
應用場景
材料研究：聚合物分解（jiě）溫（wēn）度測定、金屬（shǔ）氧化行為分（fèn）析、複合材料熱穩定性評估；
工業檢測：食品/藥品水分含量測定（如（rú）蒜粉失重（chóng）率（lǜ）19.31%1）、催化劑負載量分析；
質（zhì）量控製：塑（sù）料添加劑含量測定、橡膠耐久（jiǔ）性（xìng）驗證。
聯用技術
TGA常與DSC、質譜（MS）、紅外光譜（IR）聯用，實現（xiàn）熱效應與成（chéng）分變化的綜合分析。
樣品製（zhì）備（bèi）：取約5mg蒜粉（fěn）置於氧化鋁坩堝中；
參數設置：氮氣保護（hù）下，以10℃/min升溫至（zhì）200℃；
數據輸出：記錄35.07~197.09℃區（qū）間失（shī）重率19.31%，指導幹燥工（gōng）藝優化。
TGA通過高靈敏度、寬溫域及多氣（qì）氛調控（kòng）能力，成為材料科學、製藥、食品等領域熱性能研究的核心工具。
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