聚焦材料热稳定性：赛默飞热重分析仪（TGA）专题培训
培训时间：2025.05.21
培训部门：资源与化工学院实验室中心
为加强我院在材料热性能表征方面的技术实力，深化对材料分解、组分含量及热稳定性的科学认知，近日邀请赛默飞工程师进行热重分析仪（TGA）的专项技术培训。本次培训旨在使教师、研究生、本科生等相关人员掌握这台仪器的表征工具原理、操作、数据分析及应用技巧。
- 培训背景与目标
热重分析（TGA）是一种在程序控制温度下测量物质质量与温度关系的重要热分析技术，广泛应用于高分子材料、制药、金属及复合材料等领域，用于分析热稳定性、分解行为、组分含量、吸附与解吸等。赛默飞TGA仪以其高灵敏度、卓越的稳定性和强大的软件功能而著称。本次培训的目标是确保操作人员能够独立、规范地完成测试，并深入理解数据背后的科学含义，从而更好地服务于研发与质量控制。
- 培训过程详述
培训内容由浅入深，紧密结合科研实际需求，涵盖了理论、实操、数据解析与维护全流程。（1）原理讲解
（a）培训讲师系统讲解了TGA的核心原理，并重点介绍了赛默飞TGA的独特技术优势，详细介绍了水平式天平结构的高精度与稳定性，以及炉体设计如何实现快速升降温控制和优异的气流动力学环境；（b）重点强调了吹扫气（保护天平）和保护气的精确控制对实验结果重复性和准确性的关键影响，这是获得可靠数据的基础；（c）简要介绍了TGA与红外光谱（TGA-FTIR）或质谱（TGA-MS）联用技术，用于对分解产物进行实时定性分析，解决复杂材料析出物识别的难题。
（2）实操演示
实操演示并进行标准操作流程（SOP）的全程演示，强调开机后需等待天平及系统充分稳定，并进行基线校准的重要性。（a）演示了如何正确使用氧化铝坩埚，以及样品取用量（通常为几毫克）的要点，确保样品与坩埚底部的良好接触，避免堆叠；（b）在通用软件中，逐步演示如何创建包含温度范围、升温速率、气体类型与流速、等温段等参数的分析方法；（c）指导学员如何安全地开始实验，并实时观察质量变化曲线，初步判断实验过程是否正常。
（3）数据分析深度解析
本次培训的重点和亮点在于对TGA曲线的深度解析。讲师结合具体案例进行了详细教学。（a）讲解如何从TGA曲线（质量-温度）和DTG曲线（失重速率-温度）上准确识别各个失重台阶，并对应到不同的热分解过程或组分损失；（b）演示如何使用软件自动计算失重百分比、残余质量、起始分解温度、外推起始温度等关键数据；（c）通过分析如碳酸钙的分解（一步失重）、聚合物（如PVC）的多阶段分解、以及复合材料中无机填料含量的测定等经典案例，让学员掌握从曲线中提取有效信息的核心技能。
（4）日常维护与故障预防
为确保仪器长期稳定运行，培训详细讲解了日常维护要点：（1）常规清洁，演示了如何小心清洁炉体、更换洁净的坩埚；（2）关键部件检查，讲解了天平灵敏度的检查方法以及气体管路的定期检漏；（3）常见问题排查，针对“基线漂移”、“实验结果重复性差”等常见问题，分析了可能的原因（如气流不稳、样品量不当、坩埚污染等），并给出了解决方案。
- 培训成果
通过此次系统培训，参训人员不仅熟练掌握了TGA的操作规程，更显著提升了对热重数据的解读能力，能够将TGA数据与材料的实际性能更有效地关联起来。在新材料开发、工艺优化及产品质量控制方面提供了更精准、可靠的分析手段。
培训过程照片
培训时间：2025.03.18
