TGA 热重分析仪

2023-10-28

热重分析仪 (TGA)

热重分析仪 (TGA)简介

TGA热重分析仪是在微机智能控制(等速升温、降温、恒温和循环)下测量材料的质量(或重量)随温度或时间变化的一种热分析仪器。

热重分析仪 (TGA)原理

TGA设备的核心是一架高准确度、高可靠性的垂直天平(如下图所示),装配在具有温度补偿功能的天平室内,天平的称量灵敏度可达到0.1ug,天平室的最高可测温度为1000℃。热重法是在程序控温下,测量物质的质量随温度(或时间)的变化关系,可研究分析材料的物理化学及热力学性能。TGA测量的是材料在一定环境条件下,其重量随温度或时间的变化,目的是研究材料的热稳定性和组份。试样可以是固体或液体.并以某一速率升温或降温,或在某一固定温度保持恒温。测试时,被测样品置于天平内,当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水等现象时,样品的质量就会发生变化,并得到相应的热重曲线,通过分析热重曲线即可得到被测样品的质量变化量和对应的温度及时间点数据。TGA可用于测量分解、氧化、还原、蒸发、升华和其他质量变化。


3. 气氛流量

热重法通常可在静态或动态气氛下进行测试。在静态气氛下,虽然随着温度的升高,反应速度加快,但由于试样周围的气体浓度增大,将阻止反应的继续,使反应速度反而减慢。为了获得重复性较好的试验结果,多数情况下都是做动态气氛下的热分析,它可以将反应生成的气体及时带走,有利于反应的顺利进行。同时气流增加了炉内气体的对流传热,导致试样升温及时,对程序升温的反应时间缩短。

4. 试样粒度

试样粒度对热传导、气体扩散有着较大的影响,例如,试样粒度不同,对气体产物扩散的影响也不同,因而会改变试样的反应速度,进而改变TG曲线的形状。试样的晶粒大可能会产生烧爆作用,从而使TG曲线上出现突然失重。试样粒度越小,达到温度平衡也,越快,对于给定的温度,分解程度也越大。一般说来,试样粒度越小,初始分解温度Ti和终止分解温度Tf都相应降低,反应区间变窄,试样颗粒度大往往得不到较好的TG曲线。为了得到较好的试验结果,要求试样粒度均匀。

热重分析仪 (TGA)适用产业

塑料、橡胶、硅胶材料、PCB板材的相关行业。它适用于液体或固体。固体材料可为丸状、颗粒状或粉末状。另外,缩至适当样品尺寸的制品形状亦可通过本方法进行分析。

在PCB板材性能评估项目中,热稳定性或热分解温度(Td值)是板材的一项基本评估指标, TGA用于分析板材质量变化2%或5%时的热分解温度Td,从而确定出板材的热分解性能。如果基材的热分解温度太低,PCB在经过焊接过程的高温时将会发生爆板或分层失效现象.