淺談熱分析技術(shù)與同步熱分析儀的行業(yè)應(yīng)用

淺談熱分析技術(shù)

　　熱分析(Thermal Analysis)，顧名思義，可以解釋為以熱進(jìn)行分析的一種方法。

　　在目前熱分析可以達(dá)到的溫度范圍內(nèi)，從-150℃至1500℃(或2400℃)，任何兩種物質(zhì)的所有物理、化學(xué)性質(zhì)是不會(huì)*相同的。因此，熱分析的各種曲線具有物質(zhì)“指紋圖”的性質(zhì)。

　　通俗來說，熱分析是通過測定物質(zhì)加熱或冷卻過程中物理性質(zhì)(目前主要是重量和能量)的變化來研究物質(zhì)性質(zhì)及其變化，或者對物質(zhì)進(jìn)行分析鑒別的一種技術(shù)。

　　1977年在日本京都召開的國際熱分析協(xié)會(huì)(ICTA)第七次會(huì)議上，給熱分析下了如下定義：即熱分析是在程序控制溫度下，測量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度的關(guān)系的技術(shù)。

數(shù)學(xué)表達(dá)式為：P=f(T)

　　其中:P代表物質(zhì)的一種物理量;T為物質(zhì)溫度。

　　所謂程序控制溫度一般是指線性升溫或線性降溫，當(dāng)然也包括恒溫、循環(huán)或非線性升溫、降溫。也就是把溫度看作是時(shí)間的函數(shù)：T=Φ(t)，其中t是時(shí)間,則P=f(T或t)。

熱分析的起源和發(fā)展

　　1899年英國羅伯特-(Roberts-Austen)次使用了差示熱電偶和參比物，大大提高了測定的靈敏度。正式發(fā)明了差熱分析(DTA)技術(shù)。1915年日本東北大學(xué)本多光太郎，在分析天平的基礎(chǔ)上研發(fā)了“熱天平”即熱重法(TG)，后來法國人也研發(fā)了熱天平技術(shù)。

　　1964年美國瓦特遜(Watson)和奧尼爾(O’Neill)在DTA技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)明了差示掃描量熱法(DSC)，美國PE公司生產(chǎn)了差示掃描量熱儀，為熱分析熱量的定量作出了貢獻(xiàn)。

　　1965年英國麥肯才(Mackinzie)和瑞德弗(Redfern)等人發(fā)起，在蘇格蘭亞伯丁召開了次國際熱分析大會(huì)，并成立了國際熱分析協(xié)會(huì)。

熱分析研究內(nèi)容、方法及應(yīng)用

熱分析方法

　　應(yīng)用泛的方法是熱重法(TGA)和差熱分析法(DTA)，其次是差示掃描量熱法(DSC),這三者構(gòu)成了熱分析的三大支柱，占到熱分析總應(yīng)用的75%以上。

　　熱分析只能給出試樣的重量變化及吸熱或放熱情況，解釋曲線常常是困難的，特別是對多組分試樣作的熱分析曲線尤其困難。目前，解釋曲線最現(xiàn)實(shí)的辦法就是把熱分析與其它儀器串聯(lián)或間歇聯(lián)用，常用氣相色譜儀、質(zhì)譜儀、紅外光譜儀、X射線衍射儀等對逸出氣體和固體殘留物進(jìn)行連續(xù)的或間斷的，在線的或離線的分析，從而推斷出反應(yīng)機(jī)理。

熱分析儀的應(yīng)用

　　熱分析具有試樣需求量少、方法靈敏、快速，在較短的時(shí)間內(nèi)可獲得需要復(fù)雜技術(shù)或長期研究才能得到的各種信息。

　　熱分析儀已成為我國現(xiàn)階段部分行業(yè)重要的質(zhì)控分析方法：

　　①金行業(yè)里鐵合金、保護(hù)渣檢驗(yàn)等生產(chǎn)前期原料控制過程中，熱分析已列為控制最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要分析方法之一;

　　②在我國申報(bào)新藥中，熱分析已列為控制藥品質(zhì)量的重要分析方法之一;

　　③在煤炭/焦碳行業(yè)，熱分析已成為測定產(chǎn)品品級(jí)的重要分析手段;

　　④陶瓷行業(yè)的主要原料檢測儀器。