熱重分析儀（TGA）和差式掃描量熱儀（DSC）是兩種不同的熱分析儀器，它們在測量原理、應(yīng)用領(lǐng)域和功能上都有顯著區(qū)別。簡單來說，TGA主要測量材料在加熱過程中的質(zhì)量變化，而DSC則測量樣品與參比物之間的熱量差異。

1. 測量原理不同

?熱重分析儀（TGA）?：通過測量樣品在程序控溫條件下的質(zhì)量變化，來研究材料的熱穩(wěn)定性、組分含量及熱分解規(guī)律。

?差式掃描量熱儀（DSC）?：通過測量樣品與參比物在加熱或冷卻過程中的熱量差異，來研究材料的熱性質(zhì)，如熔化、結(jié)晶、相變等。

 應(yīng)用領(lǐng)域不同

?TGA?：廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、化學(xué)工程、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，用于評估材料的熱老化性能、催化劑失活機(jī)制研究、藥物水分含量檢測等。

?DSC?：主要用于研究材料的熔融、結(jié)晶、相轉(zhuǎn)變、結(jié)晶度、固化度、純度、玻璃化溫度、比熱容等熱性質(zhì)。

功能不同

?TGA?：可以定量確定樣品中揮發(fā)性成分含量、熱分解溫度、殘留量等關(guān)鍵參數(shù)。

?DSC?：可以定量測定熱熔、熵和比熱容等熱力學(xué)參數(shù)和動力學(xué)參數(shù)，研究無機(jī)物的相轉(zhuǎn)變等。

 儀器結(jié)構(gòu)不同

?TGA?：核心部件包括可控氣氛的加熱爐和高精度天平，用于持續(xù)檢測樣品質(zhì)量變化。

?DSC?：由控溫爐、溫度控制器、熱量補(bǔ)償器、放大器、記錄和數(shù)據(jù)處理單元等組成，樣品和參比物各自裝有獨(dú)立的加熱器和溫度控制回路。

數(shù)據(jù)解讀不同

?TGA?：通過分析質(zhì)量-溫度/時(shí)間曲線（TG曲線）的臺階、斜率等特征，可定量確定樣品中揮發(fā)性成分含量、熱分解溫度、殘留量等關(guān)鍵參數(shù)。

?DSC?：通過分析熱流率-溫度/時(shí)間曲線（DSC曲線）的放熱峰或吸熱峰，可以獲得材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔融、結(jié)晶、交聯(lián)固化等信息。

聯(lián)用技術(shù)

?TGA-DSC-MS?：熱重分析-差示掃描量熱-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對剖析物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)以及研究熱分解機(jī)理都是極為有用的。

測試溫度范圍

?TGA?：室溫～1000℃。

?DSC?：室溫～1500℃或-50～550℃。

送樣要求

?TGA?：固體粉末、塊狀物（至少有一平面）、液體，在所測試的溫度范圍內(nèi)不會分解或升華出腐蝕物質(zhì)。

?DSC?：樣品量：單次檢測無機(jī)或有機(jī)材料不少于30 mg。

測試條件

?TGA?：一般測試條件（氮?dú)猸h(huán)境，室溫～980℃，升溫速率10K/min）。

?DSC?：若更改測試條件，需多繳納一個(gè)樣品費(fèi)用。

 送樣說明

?TGA?：送樣請注明測試溫度及升溫速率。

?DSC?：送樣請注明測試溫度及升溫速率。

儀器操作注意事項(xiàng)

?DSC?：試樣與參比物的溫度始終相等，避免了參比物與試樣之間的熱傳遞，故儀器的反應(yīng)靈敏，分辨率高，重現(xiàn)性好。

數(shù)據(jù)解讀

?TGA?：典型的TG圖。

?DSC?：DSC曲線左上方或者左下方的位置，會有一個(gè)放熱峰的箭頭，這個(gè)箭頭有可能是向下也有可能向上，每臺儀器的設(shè)定不同，是可以人為修改的。

儀器構(gòu)造

?DSC?：它有兩個(gè)盤，一個(gè)是樣品盤，里面裝有樣品，另外一個(gè)是參比盤，參比盤是空盤，電源接通后，我們可以給它進(jìn)行升溫或者降溫，補(bǔ)給的熱流或者放出的熱流可以通過傳感器反映到儀器上。

儀器應(yīng)用

?TGA?：在材料領(lǐng)域，它可評估高分子材料的熱老化性能、陶瓷材料的燒結(jié)特性，為材料配方優(yōu)化提供依據(jù)。

?DSC?：在化工行業(yè)，用于催化劑失活機(jī)制研究、反應(yīng)動力學(xué)分析。

儀器優(yōu)勢

?TGA?：樣品用量少、檢測范圍廣、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠。

?DSC?：靈敏度高、可以定量測量焓、比熱容等物理量。

儀器發(fā)展

?DSC?：后期通過改變材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，使得從溫差轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰坎畛蔀榭赡埽崃餍停?/p>

儀器選擇

?TGA?：如果你需要知道，樣品在升溫或者降溫過程中，樣品質(zhì)量的變化（比如吸附、脫附、分解等），請選擇TGA。

?DSC?：如果你需要研究材料的熔融、結(jié)晶、相轉(zhuǎn)變、結(jié)晶度、固化度、純度、玻璃化溫度、比熱容等熱性質(zhì)，請選擇DSC。