热分析仪器在高分子材料表征中应用

材料热分析技术：解析温度响应特性

主流热分析技术分类与应用

热重分析（TGA）

原理：在惰性气体或氧化性气氛中，连续监测样品质量随温度/时间的变化。

核心参数：热稳定性、分解温度、水分/挥发分含量、氧化降解速率。

典型应用：

• 聚合物热降解机制研究；

• 复合材料填料含量定量分析；

• 能源材料（如电池电极）热稳定性评估。

静态热机械分析（TMA）

原理：施加恒定微小载荷，测量样品形变与温度的函数关系。

核心参数：线膨胀系数、玻璃化转变温度（Tg）、软化点、负荷热变形温度。

典型应用：

金属/陶瓷烧结过程形变监测；

高分子材料尺寸稳定性验证；

封装材料热匹配性设计。

动态热机械分析（DMA）

原理：对粘弹性材料施加正弦交变应力，分析力学响应与温度/频率的关联。

核心参数：储能模量（E'）、损耗模量（E''）、阻尼因子（tanδ）、蠕变柔量。

典型应用：

橡胶硫化程度评估；

复合材料界面结合强度测试；

减震材料动态性能优化。

差示扫描量热法（DSC）

原理：测量样品与参比物间的功率差，反映热流随温度的变化。

核心参数：熔融温度（Tm）、结晶温度（Tc）、比热容（Cp）、反应热（ΔH）。

典型应用：

材料多晶型筛选；

材料成分热特性分析；

材料相变温度标定。

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