TGA 热重量分析仪
Thermogravimetric Analysis, TGA
热重量分析仪（TGA）是一种用于研究材料热稳定性与组成变化的重要热分析技术，其原理是在受控气氛与温度条件下，对样品进行程式升温或等温加热，并同时量测样品重量随温度或时间变化的情形。
当样品在加热过程中发生蒸发、热分解、氧化还原反应、脱水或热裂解等现象时，样品重量会产生变化，透过精密的微量天平即时记录重量变化，即可得到热重曲线（TG curve），并可进一步分析材料在不同温度阶段的质量变化行为。藉由这些重量变化与温度的关系，可判断材料的热裂解温度、组成比例、挥发性物质含量、残留量以及热稳定性等重要材料特性，此外TGA 也可搭配不同气氛（如氮气、空气或氧气）进行量测，以研究材料在不同环境条件下的热反应行为。
技术特色
可搭配其他热分析技术
TGA 常与 DSC、TMA 或质谱分析搭配使用，可同时获得材料的重量变化、相变化及气体释放资讯，提供更完整的材料热特性分析。
适用多种材料系统
适用于高分子材料、无机材料、纳米材料、复合材料及各类化学材料的热特性分析。
可控制不同气氛条件
TGA 可在惰性气体（如氮气）或氧化气氛（如空气、氧气）下进行分析，以研究材料在不同环境中的热分解、氧化或燃烧行为。
可进行程式升温与等温分析
仪器可设定不同升温速率或等温条件，观察材料在特定温度范围内的重量变化，提供完整的热反应与热稳定性资讯。
高灵敏度重量变化量测
TGA 透过高精度微量天平，可量测样品在加热过程中极微小的重量变化，能精确分析材料在不同温度阶段的分解或挥发行为。
分析应用
氧化与分解反应研究
透过不同气氛条件，可观察材料的氧化、燃烧或热裂解反应。
高分子与复合材料分析
常用于研究聚合物、塑胶及复合材料的热分解与组成结构。
挥发性成分与水分含量分析
可分析样品中溶剂、水分或其他挥发性物质的含量。
样品成分比例分析
透过重量损失比例，可推估样品中不同组成的比例，例如填料或添加剂含量。
材料热稳定性分析
评估材料在不同温度下的分解温度与耐热性。
TGA常见量测条件
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 温度范围 | 约 室温 ~ 1000 °C |
| 升温速率 | 1–50 °C/min |
| 气氛 | 氮气、空气、氧气 |
| 可分析材料 | 高分子、无机材料、复合材料 |
应用实例
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技术人员实际操作
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经表面修饰过的纳米碳酸钙热重分析图
机台种类
Netzsch TG 209 F3 Tarsus
NETZSCH TG 209 F3 Tarsus 为高精度 热重量分析仪 (Thermogravimetric Analyzer, TGA)，可量测材料在加热或特定气氛条件下的重量变化，用以研究材料的热稳定性、分解行为及组成比例。
仪器利用高灵敏度微量天平与精密温控系统，在程式升温或等温条件下即时记录样品重量随温度或时间的变化。当样品因蒸发、脱水、热裂解、氧化或分解反应而产生重量变化时，即可透过热重曲线 (TG curve) 分析材料特性。
NETZSCH TG 209 F3 具备良好的温度控制与量测稳定性，可在不同气氛条件（如氮气、空气或氧气）下进行分析，广泛应用于高分子材料、纳米材料、无机材料与复合材料的热特性研究。
