熱分析法在材料分析中的應(yīng)用新進(jìn)展

(渭南師范學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院，渭南 714000)

熱分析是指在程序控制( 和一定氣氛) 下，測(cè)量物質(zhì)的某一物理性質(zhì)與溫度或時(shí)間關(guān)系的一種技術(shù)。利用熱分析技術(shù)能測(cè)定物質(zhì)的許多特性參數(shù)，如熱導(dǎo)率、 熱擴(kuò)速率、線膨脹系數(shù)和比熱容等。熱分析技術(shù)在20世紀(jì)才開始正式應(yīng)用于化學(xué)領(lǐng)域，最初常應(yīng)用在無機(jī)物領(lǐng)域，隨著科學(xué)的發(fā)展逐漸應(yīng)用于有機(jī)化合物、絡(luò)合物和高分子領(lǐng)域中，現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)研究高分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的主要工具。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，使熱分析儀器的靈敏度、分辨率、重復(fù)性及自動(dòng)數(shù)據(jù)處理裝置得到了極大的改善，操作趨于簡明化，從而推動(dòng)了熱分析技術(shù)向更深一層發(fā)展，且已廣泛應(yīng)用于無機(jī)、有機(jī)、高分子化合物、土壤、冶金和地質(zhì)、輕工、生物和醫(yī)學(xué)、空間技術(shù)等領(lǐng)域[1-4]。本文主要對(duì)熱分析的基本原理、在各種材料方面的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行了闡述。

1 熱分析法簡介

熱分析法(TA)指的是一種在程序控制溫度條件下,精確記錄試樣的物理性質(zhì)隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系的技術(shù)。在變溫的過程中,物質(zhì)的物理性質(zhì)發(fā)生改變,其中物理性質(zhì)包括溫度、熱量、質(zhì)量、尺寸等。熱分析方法的種類較多，目前國內(nèi)外常用的熱分析法有熱重法(TG)、差熱分析法(DTA)、差式掃描量熱法(DSC)、熱機(jī)械分析法(TMA、DMA)等，而最常用的是DTA、DSC和TG三種方法[5]。

1.1 差熱分析法

差熱分析法在程序控溫和一定氣氛下，測(cè)量試樣和參比物溫度差與溫度或時(shí) 間關(guān)系的技術(shù)[6],在DTA 曲線中曲線向上表示放熱效應(yīng)，向下表示吸熱效應(yīng)，從該曲線中可得到有關(guān)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面的信息。其特點(diǎn)是不能表征變化的性質(zhì)，本質(zhì)上仍是一種動(dòng)態(tài)量熱，測(cè)得的結(jié)果不同于熱力學(xué)平衡條件下的測(cè)量結(jié)果。在熱差分析中，試樣與程序溫度之間的溫度差比其他熱分析方法更顯著和重要。此法已廣泛應(yīng)用于建材、冶金、化工、地質(zhì)、石油，也應(yīng)用于測(cè)定試樣在熱反應(yīng)時(shí)的特殊溫度及放出或吸收的熱量。

1.2 差示掃描量熱法

差示掃描量熱法指在程序控溫和一定氣氛下，測(cè)量輸給試樣和參比物的熱流速率或加熱功率 (差)與溫度或時(shí)間關(guān)系的技術(shù)。在DSC 曲線中，以試樣與參比物的功率差 dH/dt 為縱坐標(biāo)，試樣與參比物的功率差 dH/dt 亦可稱作熱流率，單位為mJ/s，以時(shí)間或溫度為橫坐標(biāo)。DTA和DSC儀器裝置相似，DSC是為了克服DTA的缺點(diǎn)發(fā)展而來的，主要區(qū)別在于差示掃描量熱法是測(cè)定熱流率，而差熱分析是測(cè)定待測(cè)試樣和參比物兩者間的溫度差。其特點(diǎn)是使用溫度范圍廣，分辨能力高，靈敏度高此技術(shù)常應(yīng)用于食品工業(yè)、高分子、液晶、醫(yī)藥及生物等領(lǐng)域的研究中。

1.3 熱重法

熱重法是在程序控溫和一定氣氛下，測(cè)量試樣的質(zhì)量變化與溫度(T)或時(shí)間(t)關(guān)系的技術(shù)。熱重曲線是以試樣質(zhì)量為縱坐標(biāo)，溫度或時(shí)間為橫坐標(biāo)。記錄熱重曲線對(duì)溫度或時(shí)間的導(dǎo)數(shù)可得到表示失重速率的微商熱重曲線。其特點(diǎn)是采樣量少，操作簡單快速，精密度高。常有助于用來研究晶體性質(zhì)的物理變化和物質(zhì)的解離、脫水、氧化、還原等化學(xué)現(xiàn)象，也常用來鑒別耐火原料中礦物及其含量。

1.4 熱機(jī)械分析

熱機(jī)械分析有靜態(tài)熱機(jī)械分析和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析兩種方法。靜態(tài)熱機(jī)械分析是指在程序控制溫度非振動(dòng)負(fù)載下測(cè)量試樣形變與溫度之間關(guān)系的技術(shù)，試樣處在程序控溫條件下，施加某種形式的載荷，隨著溫度的升高不斷測(cè)量試樣的變形，以變形對(duì)溫度作圖即可得到溫度形變曲線。雖然其涉及的材料對(duì)象非常廣泛，包括金屬、陶瓷、無機(jī)、有機(jī)等材料，用它來研究高分子材料的玻璃化溫度、流動(dòng)溫度、相轉(zhuǎn)變點(diǎn)、應(yīng)力松弛等具有特殊意義。動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析是指在一定氣氛交變應(yīng)力和程序控制溫度的作用下，測(cè)量物質(zhì)在振動(dòng)負(fù)荷下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能與溫度關(guān)系的技術(shù)。特點(diǎn)是測(cè)試樣品量很小，可在很寬的溫度或頻率范圍測(cè)定材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，測(cè)得曲線為DMA 曲線，此法是研究高分子結(jié)構(gòu)變化-運(yùn)動(dòng)-性能三者間關(guān)系的重要方法，很適合于在動(dòng)態(tài)載荷下工作的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、配方設(shè)計(jì)。

2 熱分析法在金屬材料方面的應(yīng)用

2.1 在繪制二元金屬相圖方面的應(yīng)用

相圖是分析二元及多元相結(jié)構(gòu)的重要因素,新材料研究的必要條件是熱化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)的測(cè)定及相圖繪制，相圖繪制的方法之一是熱分析法。阿曼·阿爾斯蘭[7]介紹差熱分析技術(shù)在物化實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的過程中，主要案例選用Zn3B2O6-ZnWO4二元相圖。王紅等[8]人用DTA和DSC繪制相圖，著重闡述了繪制相圖的兩種方法，一種是測(cè)定許多不同組成的二元混合物的相變點(diǎn)，這些點(diǎn)是相圖繪制所必須的，此法的原理是形狀因子法，二是繪出焓與組成相變圖，通過樣品熱焓的變化情況，從圖中可得出最低共熔點(diǎn),可以借助這些特征溫度點(diǎn)畫出相圖。此方法比較可靠且具有省時(shí)、省力、省樣品等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 在鑄件成分檢測(cè)及性能預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

隨著社會(huì)的進(jìn)步，在機(jī)械工業(yè)方面人們對(duì)鑄件質(zhì)量的要求越來越高。澆注之前的熔體質(zhì)量、鑄件的化學(xué)成分和凝固時(shí)的冷卻條件是決定鑄件的性能及組織的3個(gè)因素。為了得到預(yù)定組織必須要正確選擇鑄件的化學(xué)成分，通過經(jīng)歷不同的熔煉歷程或爐前處理可以得到不同性能的合金。而傳統(tǒng)的檢測(cè)方法已不能滿足鑄造生產(chǎn)優(yōu)化控制的需求，因此人們現(xiàn)在采用最新的熱分析技術(shù)，其能夠?qū)﹁T件的質(zhì)量進(jìn)行判定。

隨著裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)鑄件的要求已經(jīng)從簡單的機(jī)械性能向內(nèi)在材質(zhì)品質(zhì)方面轉(zhuǎn)移，而代表著材質(zhì)品質(zhì)的冶金質(zhì)量目前卻沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和控制依據(jù)。熱分析技術(shù)是目前唯一能在線檢測(cè)和判斷冶金質(zhì)量好壞的手段。伏克松[9]通過回顧鑄造過程中的熱分析技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，深入闡述了通過熱分析技術(shù)對(duì)鐵水冶金質(zhì)量的控制。王毅等[10]人詳細(xì)介紹了熱分析法在測(cè)定鐵液化學(xué)成分(主要測(cè)定的是鑄鐵中的碳含量和硅含量及合金元素對(duì)其含量測(cè)定的影響)、球墨鑄鐵的球化率、鐵鑄的機(jī)械性能預(yù)測(cè)等方面的應(yīng)用情況,同時(shí)提出了熱分析法在鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用時(shí)存在的問題及其發(fā)展趨勢(shì)，為提高鑄件的質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率提供了有力手段，增加了我國在國際鑄件市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。李維娟[11]采用差熱分析法測(cè)出了鋼的臨界點(diǎn)Ac1、Ac3來，根據(jù)Ac1、Ac3可對(duì)鋼進(jìn)行正火處理，通過觀察正火處理后鋼的結(jié)構(gòu)，可預(yù)測(cè)它的性能?？衫^續(xù)對(duì)其進(jìn)行回火處理，了解鋼的性能，從而將鋼應(yīng)用到了更多的領(lǐng)域中，提高人們的生活質(zhì)量。

2.3 在金屬陶瓷材料研究中的應(yīng)用

由陶瓷硬質(zhì)相與金屬或合金粘結(jié)相相互融合制成的材料稱為金屬陶瓷，其兼具陶瓷和金屬的優(yōu)點(diǎn)，性能較單一材料好。在超音速飛機(jī)的外殼、導(dǎo)彈、火箭、燃燒室的火焰噴口等地方都用到了陶瓷材料，因此人們?cè)谄溲芯恐型度肓舜罅康馁Y源。周海球[12]嘗試用熱分析技術(shù)測(cè)定幾種陶瓷材料的燒結(jié)溫度，進(jìn)而對(duì)熱分析技術(shù)在確定陶瓷燒結(jié)溫度方面的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。他首先用熱膨脹儀測(cè)定了電瓷、建筑陶瓷和日用陶瓷的燒結(jié)溫度范圍，并與用傳統(tǒng)測(cè)試方法所得到的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了比較，同時(shí)結(jié)合不同溫度下燒結(jié)的陶瓷材料的SEM和XRD測(cè)試結(jié)果，驗(yàn)證了用熱膨脹儀測(cè)定陶瓷材料燒結(jié)溫度范圍的可靠性，并運(yùn)用熱膨脹和DSC-TG等熱分析技術(shù)研究了幾種陶瓷材料的燒結(jié)特性、升溫速率與最佳燒結(jié)溫度的關(guān)系和坯料粒度分布對(duì)其坯體燒結(jié)性能的影響。羅文輝等[13]人通過熱分析方法原理，主要介紹了熱分析法在陶瓷材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。介紹了如何使用熱分析技術(shù)分析陶瓷的原料組成及在溫度變化過程中運(yùn)用的方法,給陶瓷材料制成所需產(chǎn)品提供了可靠的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)新產(chǎn)品的研究提供了有意義的分析結(jié)論。

2.4 在金屬材料參數(shù)檢測(cè)方面的應(yīng)用

熱分析法是一種隨著材料溫度的變化使熱效應(yīng)產(chǎn)生變化，來研究材料內(nèi)部發(fā)生的物理或化學(xué)特性改變的試驗(yàn)技術(shù)，特點(diǎn)是檢測(cè)速度快、靈敏度高、適用范圍廣泛和試樣用量少，在材料物理參數(shù)的測(cè)定中占據(jù)著非常重要的地位。張紅菊等[14]用差示掃描量熱法測(cè)定材料的熱物理參數(shù)，并對(duì)其在工藝制度制定方面的應(yīng)用做了簡單解釋，張紅菊測(cè)定的物理參數(shù)有相轉(zhuǎn)變和均勻化溫度、熔融溫度范圍、比熱容以及熔化和結(jié)晶焓的測(cè)定。研究過程中具體說明了各種性能參數(shù)測(cè)試方法和注意事項(xiàng)，展望了差示掃描量熱技術(shù)未來的發(fā)展走向。張文[15]提出在檢測(cè)金屬質(zhì)量的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，金屬的相變臨界點(diǎn)可通過熱分析法來進(jìn)行測(cè)定，生產(chǎn)金屬的正火工藝就是以相變臨界點(diǎn)來制定的，應(yīng)用熱分析法來檢測(cè)金屬可以對(duì)經(jīng)過正火工藝加工的金屬顯微組織進(jìn)行測(cè)定，可用此來評(píng)定金屬的機(jī)械性能，為了擴(kuò)大熱分析法的應(yīng)用范圍，可以對(duì)被正火工藝加工后的金屬進(jìn)行低溫回火，可以檢驗(yàn)金屬在這兩個(gè)工藝加工后的硬度，觀察經(jīng)過正火加工以及低溫回火后金屬顯微組織的變化。張文對(duì)熱分析法在金屬質(zhì)量的有效應(yīng)用進(jìn)行了探究，分析了熱分析法對(duì)金屬質(zhì)量的影響。

3 熱分析法在其他材料方面的應(yīng)用

3.1 在玻璃相變中的應(yīng)用

玻璃的分相、核化和晶化都屬于玻璃的相變,被很多人接納的玻璃結(jié)構(gòu)是近程有序性和遠(yuǎn)程無序性，由于它的無序性,導(dǎo)致不能有效地將晶體結(jié)構(gòu)研究中的方法直接運(yùn)用于玻璃結(jié)構(gòu)的研究中。玻璃內(nèi)部的結(jié)構(gòu)由于其探測(cè)手段非常有限而很難被直接觀察到,因此不能夠給出玻璃結(jié)構(gòu)的定義。而差熱分析是一種量熱分析方法,與玻璃的熱效應(yīng)、熱變化等緊密相關(guān),是一種常用的研究晶態(tài)/非晶態(tài)轉(zhuǎn)變的量熱分析方法,廣泛應(yīng)用于玻璃相變研究中[16]。

匡敬忠[17]對(duì)差熱分析的基本原理、在玻璃研究中的應(yīng)用及對(duì)玻璃的相變做了簡單的介紹。主要論述了DTA在玻璃析晶轉(zhuǎn)變中的應(yīng)用，包括利用其研究析晶動(dòng)力學(xué)、求其析晶活化能、測(cè)定析晶過程的熱效應(yīng)和核化速率、確定玻璃析晶的核化和晶化溫度以及在玻璃分相中的應(yīng)用。 殷海榮等[18]人也介紹了差熱分析在玻璃研究中的應(yīng)用，與匡國忠不同的是他還討論了影響差熱分析的具體因素，包括升溫速率、樣品劑量、樣品粒度、樣品的性質(zhì)及填充量等。使人們對(duì)玻璃相變有了更深一層的認(rèn)識(shí)，為研究玻璃的性能提供了良好的基礎(chǔ)。王慧娟[19]采用高溫熔融法和-步法微晶化熱處理制備了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-La2O3(MASTL)微晶玻璃，研究了TiO2含量對(duì)MASTL玻璃析晶相變過程、顯微結(jié)構(gòu)和微波介電性能的影響。結(jié)果顯示在玻璃熱處理過程中先后有硅鈦鈰礦、金紅石(TiO2)、鎂鋁鈦酸鹽、尖晶石(MgAl2O4)和堇青石(Mg2Al4Si5O18)5種晶相析出。其中，鎂鋁鈦酸鹽含量相對(duì)較低，尖晶石是一個(gè)亞穩(wěn)過渡相。隨著TiO2含量的增多，原始玻璃的析晶傾向增大，初晶相硅鈦鈰礦和主晶相金紅石的析晶溫度顯著降低，而尖晶石的析晶溫度升高，材料的介電常數(shù)和諧振頻率溫度系數(shù)均顯著增大，分析原因主要由樣品中具有高介電常數(shù)(100.0)和較大正溫度系數(shù)(400×10-6/℃)的金紅石相含量增多引起，同時(shí)由于高品質(zhì)因數(shù)相堇青石(40000 GHz)的析出量略有減少，品質(zhì)因數(shù)有所降低。

3.2 在高分子材料中的應(yīng)用

隨著高分子工業(yè)的發(fā)展，其在新型研究領(lǐng)域中取得了突出的成就，但為了研究高分子材料人們付出了不少努力，研究中不僅要考慮到如何控制材料的質(zhì)量及性能，還要測(cè)定材料的特征溫度、組成、熱穩(wěn)定性等，在這些參數(shù)的測(cè)定中熱分析是主要的分析工具，其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、操作簡單，在高分子材料的研究中具有不可替代的作用。

成青[20]在高分子材料探究中對(duì)熱重法的發(fā)展史和基本原理有很深的認(rèn)識(shí)，對(duì)熱重分析方面也有專業(yè)的考究。熱分析在表征結(jié)構(gòu)相變方面的應(yīng)用，根據(jù)分析殘余單體的成分，檢測(cè)溶劑物質(zhì)的含量及添加劑的組成，可對(duì)熱降解進(jìn)行進(jìn)一步的了解。熱分析是研究樣品的物化性質(zhì)隨溫度變化的技術(shù)，此方法和計(jì)算機(jī)結(jié)合使用，主要使用計(jì)算機(jī)的在線分析和反饋控制技術(shù)進(jìn)而掌握高分子材料的特性，同時(shí)將多種方法聯(lián)合使用進(jìn)行綜合分析，從而使其得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。通過此方法分析可知影響高分子材料的外在因素，可以提高其生產(chǎn)的質(zhì)量優(yōu)化過程，增加工作效率。朱玲琴[21]用熱分析技術(shù)對(duì)玻璃等高分子材料進(jìn)行降解或者熔融，分析了高分子材料的溫度變化特征。其優(yōu)點(diǎn)是能對(duì)高分子材料進(jìn)行較為全面的分析，且應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛，缺點(diǎn)是不能對(duì)物質(zhì)進(jìn)行時(shí)點(diǎn)吸熱，對(duì)物質(zhì)放熱速度的測(cè)量達(dá)不到精確度要求，因而這種技術(shù)形態(tài)在定量測(cè)量技術(shù)性能的建構(gòu)層面依然存在著極其明顯的局限性，這給有關(guān)技術(shù)研究事業(yè)的深入開展創(chuàng)造了較為充分的發(fā)展空間。

3.3 在有機(jī)材料研究方面的應(yīng)用

纖維已在生活中到處可見，如人們穿的衣服通常是由纖維制成的，棉花、羊毛、滌綸等都屬于纖維。熱分析技術(shù)在纖維研究方面已經(jīng)發(fā)展成為一種不可替代的方法，利用熱分析法研究纖維的熱性能，可以改變纖維的加工條件，提高纖維性能。張美云等[22]綜述了熱分析技術(shù)在芳綸纖維熱性質(zhì)分析方面的應(yīng)用狀況，通過纖維熱性能的研究可調(diào)整纖維加工條件，為纖維的工業(yè)化生產(chǎn)提供了可靠的理論基礎(chǔ)。楊莉等[23]分別以聚酰亞胺纖維和聚酰亞胺針織物為研究對(duì)象，通過熱重分析儀研究了纖維的熱力學(xué)特征，并對(duì)纖維的耐熱性能進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)討論織物結(jié)構(gòu)對(duì)聚酰亞胺針織物阻燃性、保暖性及透氣性能的影響。結(jié)果顯示聚酰亞胺纖維有較好的耐熱性能，在570℃左右開始發(fā)生熱分解，在200℃下強(qiáng)度損失率較低，處理1.5 h后纖維強(qiáng)度仍可保持原纖維強(qiáng)度的80%左右，表明聚酰亞胺纖維織物具較好的阻燃性能，極限氧指數(shù)均大于45%，隨織物面密度的增加，阻燃性增強(qiáng)。

3.4 在鑒別汽車輪胎橡膠方面的應(yīng)用

警察在處理交通事故和肇事逃逸案件時(shí)通常對(duì)輪胎橡膠進(jìn)行分析，從而確定輪胎的類型并將其作為關(guān)鍵證據(jù)。這類物證在劃定與縮小嫌疑車輛范圍和認(rèn)定肇事車輛方面有顯著優(yōu)勢(shì)，對(duì)及時(shí)處理事故，防止受害人的生命和財(cái)產(chǎn)安全受到侵害有非常重要的作用。近年來人們?cè)谙鹉z材料研究中常采用的方法有微商熱重法、差示掃描量熱法、熱重法、差熱分析法及其聯(lián)用技術(shù)，人們將橡膠的結(jié)構(gòu)特征或橡膠硫化體系中的有關(guān)問題作為方法研究的對(duì)象。熱分析方法具有簡單、樣品用量少、分析結(jié)果可靠等優(yōu)點(diǎn)。

劉英姿等[24]人采用TG對(duì)汽車輪胎橡膠進(jìn)行鑒定。對(duì)12種輪胎橡膠樣品進(jìn)行熱重法分析，從而得到12種輪胎橡膠的熱重曲線及差示掃描量熱曲線，同時(shí)測(cè)得3個(gè)不同溫度范圍內(nèi)熱分解過程的失重率、熱重曲線的峰溫。通過對(duì)比能夠方便地區(qū)別出不同種類的輪胎橡膠制品，其對(duì)于有關(guān)部門高效準(zhǔn)確的處理交通事故和汽車肇事逃逸案件，具有較高的實(shí)用意義。

3.5 在無機(jī)材料方面的應(yīng)用

在研究無機(jī)材料方面，很多信息都可以通過熱分析技術(shù)對(duì)物質(zhì)變化過程進(jìn)行研究而獲得，這些變化包括物理性質(zhì)和化學(xué)變化，因此把此項(xiàng)技術(shù)大量應(yīng)用于各大領(lǐng)域。如有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、高分子等化學(xué)學(xué)科，在無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括研究催化劑、熱穩(wěn)定性、分解反應(yīng)和脫水反應(yīng)、研究配合物和金屬有機(jī)化合物、探究磁性變化(居里點(diǎn))、分析與氣體介質(zhì)的關(guān)系，探討熱分解過程和機(jī)理，探索反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等。

陳秀云等[25]介紹了熱分析技術(shù)在無機(jī)材料研究中的應(yīng)用，主要介紹了在催化、分解過程、機(jī)理及配位化合物結(jié)構(gòu)等方面的應(yīng)用，綜述了熱分析的分類、影響因素及與其他技術(shù)之間的聯(lián)用，通過聯(lián)用技術(shù)可得到更多有用信息。胡付欣等[26]人敘述了在不同氣氛(He、O2)條件下，測(cè)定了草酸鈣(CaC2O4·H2O)的熱分解過程。用DSC峰面積確定了反應(yīng):CO+1/2O2→CO2的熱效應(yīng)為ΔrHm=-277.95 kJ·mol-1，與理論計(jì)算值相比,相對(duì)誤差小，達(dá)到預(yù)期結(jié)果。

4 展望

熱分析技術(shù)目前已成為近代儀器分析領(lǐng)域中不可缺少的一部分。由于熱分析法在某方面的限制性，也常將熱分析法與其它先進(jìn)的檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)用，以達(dá)到人們的某種需求。隨著熱分析儀器的改革、創(chuàng)新、發(fā)展，人們對(duì)儀器的機(jī)械結(jié)構(gòu)也有了越來越深刻的認(rèn)識(shí)，現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了機(jī)電、氣氛一體化的熱分析儀器，新型的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加合理，觀賞性更強(qiáng)，更重要的是單體零件數(shù)量越來越少，使機(jī)械出現(xiàn)故障的概率減小，增強(qiáng)了設(shè)備的穩(wěn)定性和分析結(jié)果的可靠性，在樣品的裝填上，先進(jìn)國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了樣品自動(dòng)填充，減少了人為操作失誤發(fā)生的概率，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化。

隨著社會(huì)生產(chǎn)力的提高和科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，特別是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)數(shù)字控制技術(shù)的成熟發(fā)展，熱分析法正在往智能化、進(jìn)樣微量化、精密化、分析手段多元化、研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展和技術(shù)不斷創(chuàng)新的方向發(fā)展，能預(yù)料在以后的發(fā)展中熱分析法在材料分析方面會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景。

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