一、核心检测项目
-
- 定义:材料开始发生明显质量损失的温度,通常以质量损失1%~5%对应的温度点表示。
- 检测方法:热重分析(TGA)通过监测升温过程中样品的质量变化确定T₀。
- 意义:反映材料的短期热稳定性,指导加工温度上限设定。
-
- 定义:材料分解速率达到峰值时的温度,对应TGA曲线的一阶导数(DTG曲线)的极值点。
- 意义:揭示材料的主要分解阶段及动力学特性,适用于评估分解反应活性。
-
- 检测内容:分解结束后的残留物质量百分比及成分(如灰分、碳渣等)。
- 方法:结合TGA与元素分析(EDS/XPS)或燃烧实验。
- 应用:判断材料阻燃性能或高温应用潜力(如陶瓷前驱体)。
-
- 定义:分解过程吸收或释放的热量,通过差示扫描量热法(DSC)测定。
- 用途:量化分解反应能量,用于热风险评估及反应机理研究。
-
- 参数:活化能(Eₐ)、指前因子(A)等,通过Kissinger法或Ozawa法计算。
- 意义:预测材料在不同温度下的分解行为,优化储存及使用条件。
二、检测方法与技术选择
-
- 原理:在程序控温下测量样品质量变化,核心设备为热重分析仪。
- 适用场景:T₀、Tₚ及残余物定量分析,适用于固体和液体样品。
-
- 原理:TGA与傅里叶红外光谱(FTIR)或质谱(MS)联用,实时分析分解气体产物。
- 优势:明确分解机理,识别有毒气体(如HCN、CO)的释放温度。
-
- 功能:测定分解焓及伴随的吸热/放热效应,区分物理挥发与化学分解过程。
-
- 方法:恒定温度下长时间监测质量变化,评估材料耐长期热老化能力。
三、材料类型与检测差异
材料类别 | 检测重点 | 典型应用 |
---|---|---|
高分子材料 | T₀、Tₚ、分解气体成分 | 塑料加工温度优化、阻燃剂效果评估 |
电池材料 | 电解液分解温度、产气分析 | 锂电池安全性测试 |
药品与化学品 | 残留溶剂、毒性分解产物 | 符合药典标准(如USP<891>) |
无机材料(如陶瓷) | 高温相变温度、残余物稳定性 | 耐火材料寿命预测 |
四、影响因素与控制要点
- 升温速率:速率过快可能导致T₀偏高,建议根据标准(如ASTM E1131)选择1~20°C/min。
- 样品量与形态:粉末样品需均匀铺展,避免堆积导致传热不均。
- 气氛控制:氧化性(空气)或惰性(N₂、Ar)气氛显著影响分解路径,需模拟实际使用环境。
- 仪器校准:使用标准物质(如CaC₂O₄·H₂O)定期校准温度与质量精度。
五、应用场景举例
- 研发阶段:筛选耐高温高分子材料,通过T₀对比不同配方稳定性。
- 质量控制:检测电池电解液Tₚ,确保批次一致性符合UL 1642标准。
- 安全性评估:联用TGA-MS监测建筑材料燃烧时有毒气体释放温度。
六、
- 基础项目(T₀、Tₚ)用于快速筛选材料;
- 深度分析(动力学参数、气体产物)服务于机理研究与风险预测。 结合标准化流程(如ISO 11358)与实际需求,可全面评估材料热行为,为产品开发与安全应用提供关键数据支撑。


材料实验室
热门检测
254
215
190
203
197
204
210
202
207
217
204
199
203
203
197
195
210
199
209
202
推荐检测
联系电话
400-635-0567