文档介绍：热分析实验报告
一、实验目的
1、了解STA449C®合热分析仪的原理及仪器装置;
2、学****使用TG-DSCg合热分析方法。
二、实验内容
1、对照仪器了解各步具体的操作及其目的。
2、测定纯Al-TiO2升温过程中的DSC TG曲线，分析其热效应及其反应机理。
3、运用分析工具标定热分析曲线上的反应起始温度、热焰值等数据。
三、实验设备和材料
四、实验原理
热分析（Thermal Analysis TA ）技术是指在程序控温和一定气余下，测量试样的物理性质随温度或时间变化的一种技术。根据被测量物质的物理性质不同，常见的热分析方法有热重分析（Thermogravimetry TG）、差热分析（Difference Thermal Analysis , DTA卜差示扫描量热分析（Difference Scanning Claorimetry , DSC痔。其内涵有三个方面： ①试样要承受程序温控的作用，即
以一定的速率等速升（降）温，该试样物质包括原始试样和在测量过程中因化学变化产生的中间产物和最终产物； ②选择一种可观测的物理量，如热学的，或光
学、力学、电学及磁学等； ③观测的物理量随温度而变化。
热分析技术主要用丁测量和分析试样物质在温度变化过程中的一些物理变化（如晶型转变、相态转变及吸附等）、化学变化（分解、氧化、还原、脱水反应等）及其力学特性的变化，通过这些变化的研究，可以认识试样物质的内部结构，获得相关的热力学和动力学数据，为材料的进一步研究提供理论依据。
综合热分析,就是在相同的热条件下利用由多个单一的热分析仪组合在一起形成综合热分析仪，见图
1,对同一试样同时进行多种热分析的方法。
图1综合热分析仪器（STA449。
（1）、热重分析（TG）原理
程序控制系统
阳尼信号入
天平
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图2零位型熟天平的结构原理图
热重法（TG）就是在程序控温下，测量物质的质量随温度变化的关系。采用仪器为日本人本多光太郎丁 1915年制作了零位型热天平（见图2）。其工作原理如下：在加热过程中如果试样无质量变化, 热天平将保持初始的平衡状态，一旦样品中有质量变化时，天平就失去平衡，并立即由传感器检测并输出天平失衡信号。这一信号经测重系统放大后,用以自动改变平衡复位器中的线圈电流, 使天平乂回到初时的平■衡状态，即天平恢复到零位。平■衡复位器中的电流与样品质量的变化成正比，因此，记录电流的变化就能得到试样质量在加热过程中连续变化的信息，而试样温度或炉膛温度由热电偶测定并记录。这样就可得到试样质量随温度
（或时间）变化的关系曲线即热重曲线。热天平中装有阻尼器，其作用是加速天
平趋向稳定。天平摆动时，就有阻尼信号产生，经放大器放大后再反馈到阻尼器中，促使天平■快速停止摆动。
、差热分析(DTA)原理
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图3 DTA差熟分析结构原理图
差热分析(DTA是指在程序控温下，测量试样物质(S)与参比物(R)的温差 (?T)随温度或时间变化的一种技术(见图3 )。在所测温度范围内，参比物不发生任何热效应，如a -AI2O3在0〜1700C范围内无热效应产生，而试样却在某温度区间内发生了热效应，如放热反应(氧化反应、爆炸、吸