4.1 热分析概述

1）热分析发展简史

1887 法国人Le Chárlier  铂铑热电偶测加热过程中粘土的温度  (单点环境温度，误差大）成为热分析科学的 奠基人。

1905 德国人Tammann  “Thermische Analyse”   热分析

1915 日本人本多光太郎  热天平 (TGA，温度~重量）

1964 美国人Watson和Neill 示差扫描量热法构想，Perkin-Elmer公司商品化(DSC，温度~焓/热量)

 

2）热分析的定义

广义定义：分析物质的物质参数随温度变化相关的技术。

狭义定义：在程序控制温度条件下，测量物质的物理性质随温度变化的函数关系的一组技术。 (ICTA定义)

程序控制温度，把温度 T 看着是时间t的函数，T=j (t)。

物质的物理性质 F的变化，即状态的变化，通常是物质的温度和热焓、质量、尺寸、力学特性、光学特性、磁学特性变化等。用数学表达式为：F=f (T)。

 

3）热分析分类与应用范围

应用最多的热分析仪器主要是差式扫描量热仪（DSC）、差热分析仪（DTA）、热重分析仪（TGA）、热力学分析仪（DMA）四种。

它们能够测量物质的晶态转变、熔融、蒸发、脱水、升华、吸附、解吸、吸收、玻璃化转变、液晶转变、热容的变化、燃烧、聚合、固化、催化反应、模量、阻尼、热化学常数、纯度等性质的转变与反应，从而获得物质微观结构热变化的根源。

因此这些仪器几乎成为从事材料工作实验室必备的仪器。在本章中，重点介绍DSC、DTA、TGA，对于DMA技术将在下一章中介绍。