梅特勒熱重分析可以提供多種材料的組分和熱穩定性的定量信息。實驗快速而且可以分析非常小的樣品。
除了樣品質量外,TGA/DSC還可以同步測試樣品的熱流,這使得儀器可以檢測無質量變化時的熱效應,例如熔融、玻璃化轉變和固-固轉變。
DSC信號也可以定量分析,用于測定轉變和反應焓。
TGA/DSC是非常強大的工具,用于在精確可控氣氛下材料的物理性能和化學性能的表征。TGA/DSC在許多領域(如塑料、建筑材料、礦物質、藥物和食品)為研究開發和質量控制提供大量有價值的信息。
SBR橡膠的分析
在橡膠的分析中,樣品首先在惰性條件下被加熱到600C。揮發性組分(增塑劑-通常是油)首先揮發,然后聚合物在溫度剛剛超過400C時開始分解。在600C,從惰性氣氛切換到氧化氣氛,導致添加劑炭黑燃燒。無機物組分為殘留物。本例中SBR樣品的成分分析為:增塑劑6.4%;聚合物68.2%;碳黑21.8%;殘余物(主要是氧化鋅)3.6%。
石膏的熱分析
石膏,CaSO4·2H2O,在300C以下失去結晶水。雜質組分碳酸鈣在700C左右分解。硫酸鈣在1200C以后分幾個臺階分解。
同步DSC曲線顯示了另外兩個由固-固轉變所產生的熱效應,一個在390C附近,由g-CaSO4(無水石膏III)向b-CaSO4(無水石膏II)轉變;另一個在1236C左右,b-CaSO4向a-CaSO4(無水石膏I)轉變。后面稍低于1400C的是熔融峰,顯示為比較尖銳的吸熱峰。
高嶺石
高嶺土是造紙工業中使用的白色礦石,也用作塑料的添加劑和用于生產瓷器。高嶺土的主要成分是高嶺石,Al2Si2O5(OH)4,它在450C和600C之間脫水,這是TGA曲線上重量損失的原因。本例中顯示了三種不同高嶺石含量的高嶺土樣品測試曲線。高嶺土A的DSC曲線在575C有一個小峰,它是a石英向b石英固-固轉變的特征。1000C左右的放熱峰是由于多鋁紅柱石的形成。
油的揮發性
根據ASTMD6375的Noack測試方法,用于評價潤滑油在某個特定溫度下相比于某個參比油的揮發性即揮發損失。測試程序總結在圖例中。參比油達到規定的質量損失10.93%用了11.9min,被測試的油樣在同樣的時間內失重8.8%,因此其Noack揮發性是8.8%。這種方法可以快速可靠的表征油的揮發性。