热重分析仪核心是通过“程序控温+质量实时监测”,分析样品在温度变化过程中的质量损失/增益,使用步骤简化为“样品准备→仪器调试→参数设置→实验运行→数据处理”,具体如下:
样品准备:
取5-20mg样品(粉末/小颗粒为宜,避免大块样品传热不均),放入专用坩埚(氧化铝、铂金材质,根据样品特性选择,避免反应);
若样品易氧化、吸湿,需在惰性气体(氮气、氩气)保护下快速装样,避免样品变质。
仪器调试与校准:
用分析天平精准称量坩埚+样品总质量,记录数据(用于后续计算质量变化率);
开启仪器,预热30分钟,确保控温系统、天平系统稳定;
放入空坩埚进行“空白校正”,消除坩埚本身的质量漂移影响;
若需精准定量,可用标准样品(如碳酸钙)进行校准,验证温度与质量检测精度。
实验参数设置:
温度参数:设定起始温度(通常室温或样品稳定温度)、终止温度(根据样品热分解范围,如室温~1000℃)、升温速率(5-20℃/min,速率越快效率越高,精度略降);
气氛设置:选择空气(氧化氛围)、氮气/氩气(惰性氛围,用于避免样品氧化)或氢气(还原氛围,特殊场景),设定气体流速(20-50mL/min,保证气氛稳定);
其他参数:勾选“质量变化率自动记录”,设置数据采集间隔(如每1℃记录1次质量)。
实验运行:
将装样坩埚放入仪器样品台,关闭炉门,等待炉内气氛稳定(约5-10分钟);
启动实验程序,仪器将按设定速率升温,实时监测样品质量变化,自动生成热重(TG)曲线和微分热重(DTG)曲线;
实验过程中避免触碰仪器,观察曲线是否正常(无突跳、无异常噪声),若出现异常可暂停实验排查。
实验结束与数据处理:
温度达到设定终点后,仪器自动降温,待炉温降至100℃以下再打开炉门,取出坩埚;
软件自动计算质量损失率(%)、特征温度(如起始分解温度、最大分解速率温度);
导出TG/DTG曲线,结合实验目的分析(如分解温度、热稳定性、成分含量等),保存数据报告。
关键注意事项:
样品用量不宜过多,避免热传导不均导致峰形偏移;
腐蚀性、挥发性强的样品需选择耐腐蚀坩埚,实验后及时清理炉腔;
实验结束后需通惰性气体降温,保护仪器内部组件,延长使用寿命。