现代材料分析方法第七章热分析教案2

第七章 热分析技术 7.1 热分析概论 热分析技术（thermal analysis）是在程序控制的温度下测量物质的各种物理转变与化学反应，用于某一特定温度时物质及其组成和特性参数的测定，由此进一步研究物质结构与性能的关系、反应规律等。热分析方法是材料的仪器分析法中历史较久、应用面很宽的方法之一，已发展成最重要的材料分析方法之一。 7 .1 .1 热分析技术的发展 1780 年英国的Higgins 使用天平研究石灰粘结剂和生石灰受热重量变化。 1915 年日本的本多光太郎提出“热天平” 概念。 二战以后，热分析技术飞快发展。 40 年代末商业化电子管式差热分析仪问世。 1964 年提出“差示扫描量热”的概念。 热分析已经形成一类拥有多种检测手段的仪器分析方法。 7 .1 .2 热分析定义及分类 热分析方法包括许多与温度或时间有关的物理性质变化的实验方法，包括TG（ thermograv imetry ）、 TGA（ thermograv imetric analy sis）、 DTA(differential thermal analy sis)、DSC（ differential scaning calorimetry ）、 TMA（ thermomechanical analy sis）、 DMA(dy namic mechanical analy sis)等。也包括上述方法之间及其与其他方法组合使用的联用技术。根据热分析的定义，按所测物质物理性质的不同，热分析主要方法的分类和命名如表7－ 1 所示。 表 7-1 热分析方法的分类及其定义 物理性质 方 法 名 称 定 义 典 型 曲 线 质 量 热重法 Thermogravimetry （ TG） 在程控温度下，测量物质的质量与温度关系的技术。横轴为温度或时间，从左到右逐渐增加；纵轴为质量，自上向下逐渐减少 微商热重法 Derivative Thermogravimetry （ DTG） 将热重法得到的热重曲线对时间或温度一阶微商的方法。横轴同上；纵轴为重量变化速率 逸出气体检测 Evolved Gas Detection （ EGD） 在程控温度下，定性检测从物质中逸出挥发性产物与温度关系的技术（指明检测气体的方法） 逸出气体分析 Evolved Gas Analysis （ EGA） 在程控温度下，测量从物质中释放出的挥发性产物的性质和（或）数量与温度关系的技术（指分析方法） 焓 （热量） 差示扫描量热法 Differential Scanning Calorimetry （ DSC） （ 1） Power-Compensation DSC （ 2） Heat-Flux DSC 在程控温度下，测量输入到物质和参比物之间的功率差与温度关系的技术。横轴同上；纵轴为热流率，有两种： ...