德國 NETZSCH 熱重分析儀 TGA

 什麼是熱重分析儀（TGA）

 

熱重分析儀（Thermogravimetric Analysis, TGA）是一種用來量測

「材料在加熱或冷卻過程中，重量如何隨溫度或時間改變」的分析儀器

 簡單來說，TGA 可以幫助我們回答這些問題：

• 材料在加熱時 會不會分解？

• 什麼溫度開始失重？

• 材料中是否含有 水分、揮發物或添加劑？

• 最後剩下的 殘留物 有多少？

 因此，TGA 是材料研發、品質管控與失效分析中非常重要的基礎工具

 

TGA 熱重分析儀的基本原理

 TGA 的核心概念其實很直觀：

1. 將少量樣品放在高精度天平上

2. 依設定的升溫速率進行加熱（或恆溫）

3. 儀器即時量測樣品重量變化

4. 將結果畫成「重量 vs. 溫度／時間」的曲線

 

當材料發生以下情況時，就會在曲線上看到重量變化：

• 水分蒸發

• 有機成分揮發

• 熱分解反應

• 氧化或燃燒

TGA 熱種分析儀可以分析哪些材料？

 

TGA 的應用範圍非常廣，幾乎涵蓋所有產業材料，包括：

• 高分子與塑膠：熱穩定性、填料含量、配方比較

• 電子與半導體材料：樹脂分解、殘留物分析

• 電池與能源材料：活性物質比例、熱行為評估

• 建材與無機材料：水合物、碳酸鹽分解行為

• 製藥與化學品：溶劑殘留、成分穩定性

為什麼選擇 NETZSCH 的 TGA 熱重分析儀？

NETZSCH 是熱分析領域的全球領導品牌，在 TGA 技術上擁有超過 60 年的研發經驗，其產品在精準度、穩定度與可靠性方面深受學術與工業界信賴

 

 1. 極高精度的重量量測

• 採用高靈敏度微量天平

• 可精確捕捉微小失重變化

• 適合高階材料與研發需求

 2. 寬廣的溫度範圍

• 可涵蓋從室溫到超高溫的應用

• 滿足塑膠、陶瓷、金屬氧化物等不同材料需求

 3. 多種氣氛控制

• 支援 惰性氣體（N₂、Ar）與氧化氣氛（Air、O₂）

• 可模擬實際製程或使用環境

4. 可與其他技術聯用（TGA-FTIR / TGA-MS）

• 即時分析「失重同時釋放的氣體成分」

• 大幅提升材料鑑別與機制解析能力

 5. 專業軟體與長期支援

• 直覺化分析軟體，適合初學者也能快速上手

• 德國原廠品質，長期零件與技術支援有保障

 

熱重分析儀（TGA）常見問題（Q&A）

Q1：TGA 主要量測的是什麼數據？

TGA 量測的是樣品重量隨溫度或時間的變化
其輸出結果通常為：

• TG 曲線：重量（% 或 mg）vs. 溫度 / 時間

• DTG 曲線（選配）：重量變化速率，用於區分多段反應

透過這些數據，可判斷材料的熱穩定性、分解行為與組成比例

Q2：TGA 可以分析哪些材料特性？

TGA 特別適合用於分析以下特性：

• 熱分解溫度（Decomposition Temperature）

• 水分與揮發物含量

• 填料、灰分與殘留物比例

• 氧化或燃燒行為（在氧化氣氛下）

• 材料組成比較與批次差異

Q3：為什麼氣氛控制在 TGA 中這麼重要？

不同氣氛會導致材料呈現完全不同的反應行為：

• 氮氣 / 氬氣（惰性氣氛）
  → 用於觀察純熱分解或揮發行為

• 空氣 / 氧氣（氧化氣氛）
  → 用於研究燃燒、氧化穩定性與灰分

NETZSCH TGA 支援快速、穩定的氣氛切換，適合進行多階段實驗設計

Q4：TGA 能分析非常少量的樣品嗎？

可以，NETZSCH TGA 採用高靈敏度微量天平，即使是毫克等級樣品，也能穩定量測重量變化

這對於以下應用特別重要：

• 高價或難取得材料

• 薄膜、粉體或微量樣品

• 研發階段材料評估

Q5：TGA 的升溫速率會影響結果嗎？

會而且影響非常明顯

• 較慢升溫速率
  → 分解峰較清楚、溫度較低

• 較快升溫速率
  → 分解溫度表觀提高、實驗時間較短

因此，TGA 測試條件（升溫速率、氣氛、樣品量）應保持一致，才能進行有效比較

Q6：TGA 可以知道「揮發出來的是什麼氣體」嗎？

單獨的 TGA 只能量測重量變化，無法直接辨識氣體成分，但透過 聯用技術，即可進一步分析：

• TGA–FTIR：分析氣體官能基

• TGA–MS：分析氣體分子量與組成

NETZSCH 提供完整的聯用解決方案，可同步取得重量與氣體資訊

Q7：TGA 結果的重複性與準確度如何確保？

影響 TGA 重現性的關鍵因素包括：

• 天平穩定度與解析度

• 溫控精準度

• 氣流穩定性

• 樣品放置與坩堝選擇

NETZSCH TGA 在機構設計與溫控系統上高度優化，可確保長時間量測的穩定性與再現性

Q8：TGA 適合用於品管（QC）嗎？

非常適合，TGA 可用於：

• 原料來料檢驗

• 配方比例確認

• 批次差異比對

• 製程異常排查

其測試方法標準化程度高，非常適合建立 QC 標準流程

Q9：初學者學習 TGA 會很困難嗎？

不會，NETZSCH TGA 的操作與分析軟體介面直覺，並提供：

• 預設測試方法

• 清楚的曲線顯示與分析工具

• 完整的原廠技術文件與支援

 

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