綜合熱分析儀是利用材料對外界溫度的敏感度以實現(xiàn)對材料某些性能進行檢測的綜合儀器,其設(shè)備主要組成包括冷卻水系統(tǒng),氣氛系統(tǒng),加熱爐,溫度程序控制器,信號放大系統(tǒng),試樣支撐-測量系統(tǒng),及數(shù)據(jù)顯示記錄系統(tǒng)等組成.根據(jù)信號檢測與數(shù)據(jù)采集過程的不同,綜合熱分析儀又包括熱重分析法與差熱分析法。
一、綜合熱分析儀的差熱分析:
許多物質(zhì)在加熱或冷卻過程中,會產(chǎn)生熱效應(yīng),表現(xiàn)為該物質(zhì)與外界環(huán)境之間產(chǎn)生溫度差。差熱分析(簡稱DTA)就是通過測定溫度差來鑒別物質(zhì),確定其結(jié)構(gòu)、組成或測定其轉(zhuǎn)化溫度、熱效應(yīng)等物理化學性質(zhì),廣泛地應(yīng)用于許多科研領(lǐng)域及生產(chǎn)部門。
二、綜合熱分析儀的熱重分析:
熱重法(簡稱TG)是在程序控溫下,測量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度(或時間)的變化關(guān)系。檢測質(zhì)量的變化zui常用的辦法就是用熱天平,測量的原理可分為變位法和零位法。在礦物方面的應(yīng)用:自然界大多數(shù)礦物如粘土類礦物、石灰石、白云石等,在加熱過程中會放出氣體(CO2↑、H2O↑),造成重量損失,用熱天平測出物質(zhì)的失重量與相對應(yīng)的溫度作圖,即可獲得失重曲線。根據(jù)曲線斜率的變化可確定該礦物的失重溫度區(qū)間及失重溫度。對常見的礦物材料來說失重曲線又稱為脫水曲線,因為礦物在加熱過程中造成失重的原因主要是脫水,脫去吸附水(又稱自由水)和結(jié)構(gòu)水(又稱結(jié)晶水)。不同的礦物有不同的失重曲線。將一未知礦物的失重曲線與一套已知礦物的標準曲線相比較,可初步鑒定礦物的類型及組成。在陶瓷方面的應(yīng)用,陶瓷礦物原料的組分定性、定量,無機和有機化合物的熱分解,蒸發(fā)、升華速度的測量;活化能和反應(yīng)級數(shù)測定;催化劑和添加劑評定;吸水和脫水測定。利用失重分析法還可以對在加熱過程中有重量變化的動力學過程進行研究探討。