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同步熱分析儀:材料研究的得力助手

閱讀:532      發(fā)布時間:2024-6-20
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同步熱分析儀(Simultaneous Thermal Analyzer,STA)是一種高級的實(shí)驗(yàn)室儀器,它結(jié)合了熱重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)和差示掃描量熱法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)的功能于一體,能夠在同一溫度程序控制下同時測量樣品的質(zhì)量變化和熱量變化。這種多功能性使得STA成為材料科學(xué)、化學(xué)、制藥以及環(huán)境研究等領(lǐng)域中的研究工具。

同步熱002.jpg

上海和晟 HS-STA-002 同步熱分析儀

STA的工作原理基于樣品在受控溫度條件下的物理或化學(xué)變化所引起的熱效應(yīng)和質(zhì)量變化。在實(shí)驗(yàn)過程中,樣品和參比物被放置在相同的爐子中,通過控制加熱或冷卻速率,監(jiān)測樣品與參比物之間的溫差(DSC信號)以及樣品的質(zhì)量變化(TGA信號)。這兩個信號的同步記錄為研究材料的相變、熱穩(wěn)定性、分解動力學(xué)、氧化反應(yīng)等提供了豐富的信息。

STA的應(yīng)用非常廣泛。在材料科學(xué)中,它可以用來研究高分子材料的熱降解過程、金屬合金的相變行為等。在化學(xué)領(lǐng)域,STA可以幫助研究人員了解催化劑的熱穩(wěn)定性、有機(jī)化合物的熱分解路徑以及藥物的熱分解特性。此外,在環(huán)境科學(xué)中,STA也被用于分析土壤、廢棄物和生物樣品中的有機(jī)污染物的熱降解行為。

使用STA進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,需要注意樣品的制備和裝載、氣氛的選擇和控制、升溫速率和溫度范圍的設(shè)定等因素,這些都會影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代STA儀器已經(jīng)具備的溫度分辨率、溫度響應(yīng)速度和更寬的溫度測量范圍。同時,它們通常配備的軟件系統(tǒng),能夠進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和報(bào)告生成。

總之,同步熱分析儀作為一種強(qiáng)大的分析工具,不僅能夠提供材料在熱作用下的質(zhì)量變化信息,還能揭示其能量變化的秘密。它的出現(xiàn)極大地方便了科研人員對材料熱性質(zhì)的研究,推動了相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)進(jìn)步。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,STA在未來將繼續(xù)發(fā)揮其在材料分析和熱科學(xué)研究中的重要作用。


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