术语名称
热失重分析,是一种在程序控温条件下测量材料质量随温度变化的热分析技术,用于评价涂层的热稳定性和分解特性。
英文对应
Thermogravimetric Analysis (TGA)
定义解释
TGA的原理是将试样置于精密天平上,以恒定速率(通常5至20℃/min)升温,实时记录质量随温度的变化曲线。TGA曲线提供以下关键信息:热分解起始温度(质量损失5%处)、最大分解速率温度(质量损失速率峰值)、残余质量(600℃以上不挥发物含量)。在氮气氛围中的TGA反映热分解特性,在空气氛围中的TGA还包含氧化分解信息——两者对比可区分热分解和氧化分解的贡献。TGA还可用于测定涂层的固含量——在100至150℃恒温至质量恒定时的质量损失即为挥发性成分含量。TGA的试样量通常为5至20mg,温度范围从室温至800至1000℃。

行业应用
TGA在涂料研发和质量控制中是标准热分析手段。在新型涂料的配方筛选中,TGA曲线的分解温度和残余质量用于判断树脂体系的种类和纯度——纯环氧树脂的残余质量低于5%,含大量无机填料的涂层残余质量可达30%至50%。在来料检验中,TGA用于验证涂料固含量是否与规格书一致——固含量偏差超过2%可能影响涂覆膜厚和固化质量。在失效分析中,对服役后老化涂层的TGA与原始数据对比——分解温度降低50℃以上或残余质量显著变化表明涂层已发生深度降解,须评估更换周期。TGA常与DSC(差示扫描量热法)联合使用,TGA提供热稳定性数据,DSC提供热转变(Tg、固化放热)数据。
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