科普知识丨同步热分析仪有什么用途？

同步热分析仪（Simultaneous Thermal Analyzer，简称STA）是现代材料科学研究中不可或缺的分析工具，它将热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）或差热分析（DTA）的功能集成于单一设备中，能够同时测量样品在程序温度控制下的质量变化和热流变化。这种同步测量能力大大提高了实验效率和数据可靠性，使STA在多个领域展现出广泛的应用价值。

上海和晟 HS-STA-002 同步热分析仪

材料表征与研究

同步热分析仪在材料科学领域发挥着核心作用，可用于精确测定材料的熔点、结晶度、玻璃化转变温度、热稳定性、氧化稳定性以及分解温度等关键参数。例如，在高分子材料研究中，STA能够同时记录聚合物在加热过程中的质量损失（如分解或挥发）和伴随的热效应（如熔融或结晶），为理解材料的热行为提供全面数据。在无机材料领域，STA常用于研究陶瓷的烧结过程、水合物的脱水行为以及各种矿物的相变过程。

药物开发与质量控制

制药行业广泛采用同步热分析技术来研究药物的多晶型现象、纯度评估和稳定性测试。通过STA可以检测药物活性成分的熔融、分解以及溶剂化物的失去过程，这些信息对于确定药物的加工条件、储存条件和保质期至关重要。同步测量的优势在于能够区分质量变化是由物理过程（如溶剂挥发）还是化学过程（如分解）引起的，这对药物配方开发具有重要指导意义。

能源材料研究

在电池材料和储能技术领域，同步热分析仪被用来评估电极材料、电解质和隔膜的热稳定性。通过模拟电池材料在实际工作条件下可能经历的温度变化，研究人员可以测定材料与电解液之间的反应活性、相变行为以及热失控风险。这些数据对于提高锂离子电池和其他储能设备的安全性至关重要。此外，STA也常用于研究燃料电池材料、储氢材料以及各种新型能源材料的热化学性质。

结论

同步热分析仪的多参数同步测量能力使其成为材料热分析领域的重要工具，其应用范围涵盖从基础研究到工业质量控制的各个层面。随着技术的不断发展，现代STA仪器在灵敏度、分辨率和自动化程度方面的持续改进，将进一步拓展其在纳米材料、复合材料和生物材料等新兴领域的研究应用。通过提供全面而准确的热分析数据，同步热分析仪为材料设计、工艺优化和产品开发提供了坚实的科学基础。