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美国TA-TGA热重分析仪测试中注意事项
点击次数:166 更新时间:2025-12-22
为确保 TA-TGA 测试数据准确、仪器安全和人员防护,以下从样品准备、仪器校准、参数设置、过程监控、安全操作、维护保养六个维度给出可执行的关键注意事项,便于现场快速自查与执行。

一、样品准备与坩埚选择(结果准确的基础)

环节关键注意事项推荐做法
样品量与形态量过多传热不均、峰展宽;量过少信号弱、误差大固体5–15mg,高温 (>800℃) 或易飞溅样品降至5–7mg;过筛≤200 目,均匀平铺于坩埚底部
样品预处理高含水量、易吸湿样品干扰称量干燥至恒重,密封保存,快速称量;液体样品混匀后微量滴加铺平
样品兼容性避免腐蚀 / 爆炸 / 与坩埚反应禁用强酸、强碱、高氯酸盐、含硫 / 卤素 / 氟等强腐蚀或爆炸性样品;必要时需审批与特殊防护
坩埚选择材质与温度匹配,防反应与污染氧化铝:通用无机物 (≤1500℃);铂金:强腐蚀性 (但禁卤素、碱金属等);石英:高温有机;新坩埚空烧至恒重后干燥器保存
坩埚放置影响称量与热传导置于样品台凹槽中心,轻放防挂丝受力不均;挂取时待炉体降下

二、仪器校准与开机准备(数据可靠的前提)

          环境与电源:室温20–25℃、湿度 **<60%,无振动、气流扰动;电源接地良好,预热≥30 分钟 ** 至天平与温度系统稳定。

  1. 气体与气路:检查气瓶余压充足,用检漏液确认气路无泄漏;MFC 校准 **<±2%,常用流量**50–100mL/min**(>800℃建议100mL/min**);气氛切换前通气5–10 分钟置换残留气体。

  2. 校准周期与方法:

    • 质量校准:每月 1 次(不常用则每次使用前),用标准砝码 (10mg/50mg) 校准。

    • 温度校准:每季度 1 次,用铟、锌等标准物质。

    • 基线校准:每次更换坩埚 / 气氛 / 温度程序后,空坩埚条件下测试,确保无漂移与噪声。


三、实验参数设置(避免误操作与曲线异常)

  1. 温度程序:

    • 终止温度 **≤仪器 / 坩埚耐受温度 **(如铝坩埚≤600℃),严禁超温。

    • 升温速率5–20℃/min(过快热滞后,过慢效率低);恒温段确保质量稳定后再升温。

  2. 载气控制:

    • 惰性气(N₂/Ar)防氧化,反应气(空气 / O₂)用于氧化研究;禁用氢气等爆炸性气体。

    • 流量过低导致分解产物滞留,过高使天平浮力波动;切换时先关旧气、再通新气置换后再升温。

  3. 软件与数据:实验前确认软件连接正常、保存路径正确,避免数据丢失;记录样品编号、坩埚类型、气氛、升温速率等关键参数。


四、实验过程监控(及时处置异常)

  1. 实时观察 TG 曲线:台阶异常或质量骤降(非预期),多为样品飞溅、坩埚掉落或气体泄漏,应紧急暂停,降温后检查样品与气路。

  2. 异常声响 / 异味:高温时异响或焦味,立即停止升温,待冷却后检查样品是否与坩埚反应、炉内是否有污染物。

  3. 禁止操作:实验中严禁打开炉盖(防烫伤与氧化)、触碰高温部件(炉体、样品池)、晃动工作台;炉体移动时远离其路径。

  4. 降温规范:温度 **<200℃**方可降下炉体加速冷却;**>200℃** 严禁降炉,防止炉体氧化与损坏。


五、安全操作红线(人员与仪器双保护)

  1. 个人防护:高温 / 有毒样品在通风橱操作,佩戴耐高温手套、护目镜与口罩;处理含硫 / 氟 / 卤素样品时加强防护,避免吸入分解产物。

  2. 气体安全:O₂可用作吹扫气,但炉体必须清洁无烃类残留以防燃烧;废气需经通风橱有效排出。

  3. 机械与高温:炉体移动时远离其路径,防止夹伤;避免接触高温炉体与样品杆,防止烫伤。

  4. 紧急情况:配备消防器材、洗眼器与紧急淋浴;遇停电 / 漏气 / 火灾,立即切断电源与气源,按预案处置。


六、维护保养(延长寿命与稳定运行)

  1. 测试后清洁:炉温降至 **<100℃** 再开盖,清理样品台与炉膛残留物;坩埚与挂钩用酒精擦拭,必要时超声清洗,干燥备用。

  2. 定期维护:每月检查气体过滤器防堵塞;每季度清洁炉盖、排气管与支架杆;每年进行全面气路与加热系统检修。

  3. 长期存放:仪器断电、排空气体,密封防尘;天平侧加保护海绵防止挂丝损坏。


七、常见异常与快速排查

异常现象可能原因排查步骤
TG 曲线波动大振动 / 气流干扰、气体流量不稳、过滤器堵塞关门窗、稳气流;检查 MFC 与过滤器,重新校准流量
基线漂移坩埚未空烧、气路泄漏、天平未预热空烧坩埚至恒重;检漏并重新置换气氛;延长预热时间
质量测量不准天平未校准、坩埚放置不当、样品飞溅重新校准天平;检查坩埚位置;减少样品量并平铺
温度偏差大热电偶移位、未校准用铟 / 锌标准物质校准温度;检查热电偶固定情况

总结

遵循 “样品匹配 — 校准到位 — 参数合规 — 过程盯紧 — 安全 — 维护及时" 的原则,可显著提升 TA-TGA 测试的准确性、重复性与仪器安全性,减少返工与故障。建议将上述要点打印为现场操作卡,便于快速对照执行。


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