学变化，诸如释放出结晶水和挥发性物 质的碎片、热量的吸收或释放，某些变 化还涉及到物质的质量增加或质量损失
B. 物质本身发生热化学变化和热物理性质 及电学性质变化等
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第三章 材料热分析
现
§1. 材料热分析绪论
代
分
析 热分析法的核心就是研究物质在受热
测 或冷却时产生的物理和化学的变迁速 试 率和温度以及所涉及的能量和质量变 技 化。
电极化－热释电法
晶格结构－高温X射线衍射法
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第三章 材料热分析
§1. 材料热分析绪论
现
热分析方法的种类是多种多样的，根据国际热
代 分
分析协会(ICTA)的归纳和分类，目前的热分析 方法共分为九类十七种，在这些热分析技术中， 热重法、差热分析、差示扫描量热法和热机械
发生状态变化的经过称为热力学过程。
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第三章 材料热分析
现
§2. 热分析物理基础
代 分
2.1 基本概念和基本定律
析
热力学平衡态
测
试 技
关于孤立系统的平衡态，应充分注意以下几点：
第一，处于非平衡状态的孤立系统，要经过一定 时间才能由非平衡态过渡到平衡态，这一过程
术
称为弛豫过程。其所需时间称为弛豫时间，其
析 1977年在日本京都召开的国际热分析协会(ICTA,
测
International Conference on Thermal
试
Analysis)第七次会议所下的定义：热分析是在 程序控制温度下，测量物质的某一物理性质与温
技
度变化函数关系的一类技术。
术 这里所说的“程序控制温度”一般指线性升温或
析
聚集态和相态
测
试 晶相中其分子或原子呈规则、对称和周期性结
技
构状态。
术
非晶相和液相中分子或原子呈近程有序远程无 序状态，因此具有类似液相结构的非晶相固体
状态又称玻璃态或无定形态，是非晶态固体。
气相中气体分子呈完全无序状态。
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第三章 材料热分析
术
第四，当系统处于非平衡状态时，系统内的微观
粒子的运动是无序和无规则的；
第五，孤立系统处于平衡状态，则作为其一部分 的封闭系统或开放系统也处于平衡态。
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第三章 材料热分析
现
§2. 热分析物理基础
代 分
2.1 基本概念和基本定律
析
聚集态和相态
测
试 通常条件下，物质的聚集状态按物质的宏观性质
术 归结起来可以这样说，热分析技术是
建立在物质热行为上的一类分析方法。
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第三章 材料热分析
现
§1. 材料热分析绪论
代
分 温度－差热分析法（DTA）
析 热量－差示扫描量热法（DSC）
测 质量－热重分析法（TGA）
试 力学性质－动态热机械法（TMA）
技 术
尺寸、体积－热膨胀法(Thermodilatometry) 发光强度－热释光法(Thermophotometry)
代 分
2.1 基本概念和基本定律ຫໍສະໝຸດ 析热测 试
热是物质运动的一种形式。热的本质是构成物质 的大量分子、原子等微观粒子永不停息的无规则
技
的运动。
术
从热力学概念出发，热是当系统与环境的温度存
在差异时，在系统与环境之间所传递或交换的能
量。热的另一个涵义是热量，它是能量传递的一
种形式，它与过程的性质无关。
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长短由系统性质及弛豫机制决定；
第二，孤立系统一旦达到平衡态，则系统的状态
再也不随时间变化而变化；
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第三章 材料热分析
现
§2. 热分析物理基础
代 分
2.1 基本概念和基本定律
析
热力学平衡态
测
试 技
第三，当系统处于热力学平衡态时，虽然其宏观 参量不再随时间而变化，但组成系统的微观粒 子仍在进行复杂运动；
第三章 材料热分析
现
§2. 热分析物理基础
代 分
2.1 基本概念和基本定律
析
热力学平衡态
测 试 技
物质的状态是物质的物理性质和化学性质的总和。
在外界对物质既不作功也不传热的条件下，无论 其初始状态如何，经过一定时间后必将达到其宏
术
观物理性质不随时间变化的状态，这种状态即称
为平衡态。
描述热力学平衡态的物理量称为状态参量。
线性降温，也包括恒温、循环或非线性升温、降
温。这里的“物质”指试样本身和(或)试样的反
应产物，包括中间产物 。
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第三章 材料热分析
现
§1. 材料热分析绪论
代
分 析 测
在热分析法中，物质在一定温度范 围内发生变化，包括：
试 A. 与周围环境作用而经历的物理变化和化
技 术
现
代
分 析
第三章 材料热分析
测
试
技
术
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现
第三章 材料热分析
代
分 析
§1. 材料热分析绪论
测
§2. 热分析物理基础
试
技
§3. 差热分析法（DTA）
术
§4. 差示扫描量热法（DSC）
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第三章 材料热分析
现
§1. 材料热分析绪论
代
分
国际热分析协会（International Confederation for Thermal Analysis，ICTA）
析
分析应用得最为广泛。
测
物理性质 热分析技术名称 缩写
试 技 术
质量 温度
热重分析法 差热分析
TG DTA
热量
示差扫描量热法 DSC
尺寸 热膨胀（收缩）法 TD
力学特性 动态力学分析 DMTA
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第三章 材料热分析
现
§1. 材料热分析绪论
代 分
热分析的主要优点
析
1. 可在宽广的温度范围内对样品进行研究；
技
划分可分为固态、液态和气态。物质的聚集态与 温度和压力有关。
术 相态是热力学概念，可分为固相(晶相、非晶相)、
液相和气相。物质在一定条件下从一种相转变为
另一种相称为相变。相变时热力学函数有突变。
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第三章 材料热分析
现
§2. 热分析物理基础
代 分
2.1 基本概念和基本定律
测
2. 可使用各种温度程序（不同的升降温速率）；
试
3. 对样品的物理状态无特殊要求；
技 术
4. 所需样品量可以很少（0.1g - 10mg）； 5. 仪器灵敏度高（质量变化的精确度达10-5）； 6. 可与其他技术联用；
7. 可获取多种信息。
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第三章 材料热分析
现
§2. 热分析物理基础