2026年Q1热分析仪中标盘点国际品牌领跑,国产化加速突破招标-分析测试百科网

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热分析仪是通过程序控温，测定材料热稳定性、相变、热效应、力学形变等性能的精密检测仪器，主要有TGA（热重分析仪）、DSC（差示扫描量热仪）、DMA（热机械分析仪）及联用设备（如：STA+气相色谱质谱-红外）等技术类型，此外广义的热分析还包括各类量热仪，广泛应用于高分子、医药、新能源、化工及科研领域，主流品牌包括耐驰、梅特勒、珀金埃尔默、TA及国产品牌北京恒久等。

本文将系统阐述热分析的核心原理、主要分类，并梳理国内外主流品牌及明星型号，为相关领域从业者和研究者提供参考。

热分析的技术原理

热分析的本质是通过温度程序控制与物理性质检测的协同作用，捕捉物质在热作用下的变化信息。其核心原理基于物质的热行为规律：当物质经历物理变化（如熔融、结晶、升华、热膨胀）或化学变化（如分解、氧化、还原、固化）时，往往会伴随质量、温度、热量、形变等物理参数的改变。

在程序控制温度条件下（即温度按预设速率升温、降温或恒温），热分析仪器通过高精度传感器实时监测这些物理参数的变化，将其转化为直观的曲线图谱（如热重曲线、差热曲线等）。通过对图谱的峰位、峰形、峰面积等特征参数的解析，可定量或定性获取物质的热稳定性、相变温度、反应热焓、热膨胀系数等关键信息。例如，纯物质的相变过程具有特定的温度和热焓变化，这些常数可作为物质定性分析的依据，而参数的偏离程度则能反映物质纯度等品质指标。

热分析的主要技术分类

依据ISO 11357（热分析国际标准）、国内GB/T热分析系列标准，热分析仪器主流分为两大块：经典热分析（狭义热分析）和量热类仪器（广义热分析/热化学量热）。

根据检测的物理性质不同，经典热分析技术可分为多个主要类别，其中应用最广泛的包括热重分析、差热分析、差示扫描量热法和热机械分析四大类，各类技术在检测对象、原理和应用场景上各有侧重，而比较热门的同步热分析仪（STA）技术本质是将热重分析（TGA）与差示扫描量热（DSC）或差热分析（DTA）集成为一体，实现对同一样品同步、实时测量的联用型热分析技术。

（一）热重分析（Thermogravimetric Analysis, TGA）

热重分析是在程序控制温度下，测量物质质量与温度或时间关系的技术。其原理是物质在加热过程中因分解、挥发、脱水等过程产生质量变化，通过高精度天平实时监测这一变化，绘制热重（TG）曲线（横坐标为温度/时间，纵坐标为质量保留率）。曲线中重量基本不变的区段称为平台，失重的台阶状区域对应特定的热变化过程。利用TGA可确定物质的热分解温度、热稳定性、水分及挥发物含量，还能通过失重率计算结晶水或结晶溶剂的分子比例。该技术广泛应用于聚合物、无机物、药物等的热分解研究和成分分析。

（二）差热分析（Differential Thermal Analysis, DTA）

差热分析通过在程序控制温度下，测量样品与热惰性参比物（如α-氧化铝）之间的温度差（ΔT）与温度或时间的关系。其核心原理是当样品发生热效应（吸热或放热）时，会与参比物产生温度差异，通过温差传感器捕捉这一信号并绘制DTA曲线（纵坐标为温度差）。吸热峰对应熔融、升华等过程，放热峰对应结晶、氧化等过程。DTA常用于研究物质的相变温度、反应过程和热稳定性，适用于无机物、有机物和聚合物的鉴定表征。

（三）差示扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry, DSC）

差示扫描量热法是在程序控制温度下，测量输入样品与参比物的功率差（dQ/dT）与温度关系的技术，可看作DTA技术的优化升级。根据加热补偿方式的不同，DSC仪器分为功率补偿型和热流型：功率补偿型通过自动调节样品加热功率补偿热效应，使样品与参比物温度始终一致；热流型则在相同加热功率下，通过温度差换算热流差。DSC曲线的纵坐标为热流率，可直接定量计算相变焓、反应焓等热力学参数，其定量准确度优于DTA。该技术在聚合物玻璃化转变、药物纯度分析、材料结晶动力学研究等领域应用广泛。在技术划分上，DSC既属于经典热分析，又属于广义热分析。

（四）热机械分析（Thermomechanical Analysis, TMA）

热机械分析通过在程序控制温度下，测量物质形变与温度或时间的关系，揭示物质的热机械特性。其原理是物质在热作用下会因膨胀、收缩、相变等产生形变，通过机械探头施加恒定力并监测形变变化，绘制TMA曲线（纵坐标为形变或膨胀率）。利用TMA可测定物质的热膨胀系数、玻璃化转变温度、软化点、相变应力等参数，广泛应用于塑料、陶瓷、金属、复合材料等的热机械性能评估。

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