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熱重分析儀的工作原理是什么？
閱讀：404 發(fā)布時(shí)間：2023-11-27
熱重分析儀（Thermogravimetric Analyzer）是一種用于研究物質(zhì)在溫度變化過程中質(zhì)量變化的儀器。其工作原理基于熱重法，即通過程序控溫，測量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度或時(shí)間的變化關(guān)系。
熱重分析儀主要由加熱爐、天平、溫度控制器、記錄系統(tǒng)等部分組成。在測試過程中，樣品被放置在加熱爐內(nèi)的坩堝中，通過程序控溫，加熱爐以一定的速率升溫或降溫。同時(shí)，樣品的質(zhì)量變化被高精度天平實(shí)時(shí)測量并記錄下來。天平將質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為電信號，并傳輸?shù)接涗浵到y(tǒng)中，最終以曲線形式顯示質(zhì)量隨溫度或時(shí)間的變化關(guān)系。
熱重分析儀的測試原理主要有兩種：變位法和零位法。變位法是根據(jù)天平梁傾斜度與質(zhì)量變化成比例的關(guān)系，用差動變壓器等檢知傾斜度，并自動記錄。零位法則是采用差動變壓器法、光學(xué)法測定天平梁的傾斜度，然后去調(diào)整安裝在天平系統(tǒng)和磁場中線圈的電流，使線圈轉(zhuǎn)動恢復(fù)天平梁的傾斜，即所謂零位法。無論采用哪種方法，最終都是將質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為電信號并進(jìn)行記錄。
熱重分析儀廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、藥物研究、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。通過熱重分析，可以研究物質(zhì)的熱性質(zhì)，如熱穩(wěn)定性、熱分解、熱反應(yīng)等，也可以用于研究材料的制備和性能優(yōu)化，以及藥物的有效性和安全性等方面。同時(shí)，熱重分析儀還可以用于環(huán)境監(jiān)測中氣體成分的分析和工業(yè)生產(chǎn)中的質(zhì)量控制等方面。
總之，熱重分析儀的工作原理是基于熱重法，通過程序控溫，測量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度或時(shí)間的變化關(guān)系。其應(yīng)用范圍廣泛，對于材料科學(xué)、藥物研究、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的研究和發(fā)展都具有重要的意義。