同步熱分析儀技術(shù)原理深度解析

來源：上海鉑石機電科技有限公司 2025年07月08日 11:11

　　同步熱分析儀（STA）是一種將熱重分析（TG）與差示掃描量熱法（DSC）或差熱分析（DTA）結(jié)合為一體的多功能熱分析儀器，其技術(shù)原理深度解析如下：

　　核心原理：熱效應(yīng)與質(zhì)量效應(yīng)的同步捕捉

　　同步熱分析儀基于物質(zhì)的熱效應(yīng)（能量變化）和質(zhì)量效應(yīng)（質(zhì)量變化）展開分析。在程序控溫（升溫、降溫或恒溫）過程中，儀器通過高精度天平實時監(jiān)測樣品質(zhì)量變化（TG信號），同時利用熱流傳感器測量樣品與參比物之間的熱流差（DSC信號）或溫度差（DTA信號）。例如，當(dāng)樣品受熱分解時，TG曲線會顯示質(zhì)量下降，而DSC曲線則可能因吸熱或放熱反應(yīng)呈現(xiàn)對應(yīng)的峰谷，二者結(jié)合可精準(zhǔn)定位分解溫度區(qū)間并計算熱焓變化。

　　技術(shù)融合：雙維度信息的互補驗證

　　TG與DSC/DTA的聯(lián)用實現(xiàn)了數(shù)據(jù)互補。一方面，TG可檢測物質(zhì)的分解、揮發(fā)、氧化等質(zhì)量變化過程，但無法區(qū)分熱效應(yīng)類型（如吸熱或放熱）；另一方面，DSC/DTA能精準(zhǔn)捕捉相變、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，卻無法直接反映質(zhì)量損失。通過同步測量，研究人員可同時獲取“何時發(fā)生質(zhì)量變化”與“質(zhì)量變化伴隨何種熱效應(yīng)”的信息，從而判別物化過程類型（如區(qū)分熔融峰與分解峰）。

　　系統(tǒng)構(gòu)成：精密控制與信號處理

　　儀器由加熱系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。加熱系統(tǒng)提供穩(wěn)定可控的溫場（如室溫至1500℃）；測量系統(tǒng)集成高靈敏度天平（分辨率達(dá)0.1μg）與熱流傳感器，實時采集質(zhì)量與熱信號；氣氛控制系統(tǒng)可模擬惰性、氧化性等環(huán)境；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)則對原始信號進(jìn)行放大、濾波和校準(zhǔn)，生成直觀的TG-DSC曲線，并支持峰溫、熱焓等參數(shù)的自動分析。

　　應(yīng)用優(yōu)勢：高效、精準(zhǔn)與多功能性

　　同步熱分析儀通過單次實驗即可獲取雙維度數(shù)據(jù)，節(jié)省樣品量（尤其適用于昂貴或難制取樣品）和實驗時間，同時消除多次測量中因樣品均勻性、升溫速率差異等引入的誤差。其應(yīng)用覆蓋高分子材料熱穩(wěn)定性分析、金屬相變研究、藥物純度鑒定等領(lǐng)域，成為材料研發(fā)與質(zhì)量控制的關(guān)鍵工具。

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