熱重分析儀是一種利用熱重法檢測物質(zhì)溫度-質(zhì)量變化關(guān)系的儀器。熱重法是在程序控溫下,測量物質(zhì)的質(zhì)量隨溫度(或時(shí)間)的變化關(guān)系。當被測物質(zhì)在加熱過(guò)程中有升華、汽化、分解出氣體或失去結晶水時(shí),被測的物質(zhì)質(zhì)量就會(huì )發(fā)生變化。這時(shí)熱重曲線(xiàn)就不是直線(xiàn)而是有所下降。通過(guò)分析熱重曲線(xiàn),就可以知道被測物質(zhì)在多少度時(shí)產(chǎn)生變化,并且根據失重量,可以計算失去了多少物質(zhì)。
熱重分析儀主要由熱天平、爐體加熱系統、程序控溫系統、氣氛控制系統、稱(chēng)重變換、放大、模/數轉換、數據實(shí)時(shí)采集和記錄等幾部分組成,通過(guò)計算機和相關(guān)軟件進(jìn)行數據處理后打印出測試曲線(xiàn)和分析數據結果。
熱重分析儀的程序控溫系統結構解析:
爐子溫度增加的速率受溫度程序的控制,其程序控制器能夠在不同的溫度范圍內進(jìn)行線(xiàn)性溫度控制,如果升溫速率是非線(xiàn)性的將會(huì )影響到TGA曲線(xiàn)。程序控制器的另一特點(diǎn)是,對于線(xiàn)性輸送電壓和周?chē)鷾囟茸兓仨毷欠€定的,并能夠與不同類(lèi)型的熱電偶相匹配。
當輸入測試條件之后(如從50℃開(kāi)始,升至1000℃,升溫速率為20℃/min),溫度控制系統會(huì )按照所設置的條件程序升溫,準確執行發(fā)出的指令。溫度準確度,±0.25℃;溫度范圍,室溫~1100℃。所有這些控溫程序均由熱電偶傳感器(簡(jiǎn)稱(chēng)熱電偶)執行,熱電偶為鉑金材料,分為樣品溫度熱電偶和爐子溫度熱電偶。樣品溫度熱電偶直接位于樣品盤(pán)的下方,這樣就保證了樣品離樣品溫度測量點(diǎn)比較近,溫度誤差小;爐子溫度熱電偶測量爐溫并控制爐子的電源,其位于爐管的表面。