熱重與差熱分析換用儀技術指標

差熱分析(Differential Thermal Analysis-DTA)法是一種重要的熱分析方法，是指在程序控溫下，測量物質和參比物的溫度差與溫度或者時間的關系的一種測試技術。該法廣泛應用于測定物質在熱反應時的特征溫度及吸收或放出的熱量，包括物質相變、分解、化合、凝固、脫水、蒸發(fā)等物理或化學反應。廣泛應用于無機、硅酸鹽、陶瓷、礦物金屬、航天耐溫材料等領域，是無機、有機、特別是高分子聚合物、玻璃鋼等方面熱分析的重要儀器。 最早的差熱分析儀器是1887年Le Chatelier為了研究粘土礦物而制作的。該裝置使用時一邊加熱一邊用光學自動記錄儀記錄物質的溫度，完全靠手工操作，因此誤差很大。1899年英國的W.C.Roberts-Austen(羅卜茲-奧斯坦)第一次采用示差法進行了儀器改造，他采用標準物質與被測物質進行比較的方法，記錄兩者溫度差，得到的電解鐵的DTA曲線，被認為是第一條現代意義上的DTA曲線。隨著電子技術的發(fā)展，差熱分析儀器無論在結構上還是在性能上都有了很大改進，最大限度上脫離了手工操作、記錄等繁瑣手續(xù)，實現了溫度控制和記錄的自動化，降低了外界干擾，提高了測試精度。目前的儀器測試范圍可用-190℃到2000℃以上，可控制測試氣氛和壓力，并可和其他儀器組合使用。

目前，國內外已有多家生產該類型儀器的企業(yè)，差熱分析法與現代各種研究方法綜合使用，相互補充，已成為材料研究中最為常用的方法之一。

凡是在加熱(或冷卻)過程中，因物理-化學變化 而產生吸熱或者放熱效應的物質，均可以用差熱分析法加以鑒定。其主要應用范圍如下:

對于含吸附水、結晶水或者結構水的物質，在加熱過程中失水時，發(fā)生吸熱作用，在差熱曲線上形成吸熱峰。

一些化學物質，如碳酸鹽、硫酸鹽及硫化物等，在加熱過程中由于CO2、SO2等氣體的放出，而產生吸熱效應，在差熱曲線上表現為吸熱谷。不同類物質放出氣體的溫度不同，差熱曲線的形態(tài)也不同，利用這種特征就可以對不同類物質進行區(qū)分鑒定。

礦物中含有變價元素，在高溫下發(fā)生氧化，由低價元素變?yōu)楦邇r元素而放出熱量，在差熱曲線上表現為放熱峰。變價元素不同，以及在晶格結構中的情況不同，則因氧化而產生放熱效應的溫度也不同。如Fe2+在340~450℃變成Fe3+。

有些非晶態(tài)物質在加熱過程中伴隨有重結晶的現象發(fā)生，放出熱量，在差熱曲線上形成放熱峰。此外，如果物質在加熱過程中晶格結構被破壞，變?yōu)榉蔷B(tài)物質后發(fā)生晶格重構，則也形成放熱峰。

有些物質在加熱過程中由于晶型轉變而吸收熱量，在差熱曲線上形成吸熱谷。因而適合對金屬或者合金、一些無機礦物進行分析鑒定。