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綜合熱分析儀可在程序控制溫度下，同時測定試樣重量ΔG和焓變ΔT隨溫度的變化，該溫度差可通過熱流公式換算成熱焓ΔH，從而可兼顧DSC模式。因試樣置于相同的熱處理及環境條件下，所測得的ΔG和ΔT具有嚴格的可比性，消除TG和DTA單獨測試時因試樣不均勻性及氣氛等因素帶來的影響。
綜合熱分析儀廣泛用于各種材料等的熱性能、熱分解動力學、熱分解過程及機理等研究。可進行熱焓、熱穩定性、熔點、比熱、結晶水含量、化合物相轉變、玻璃化轉變、固體動力學反應、催化反應等的分析測定。
熱分析是指在程序溫度的控制下測量物質的物理性能與溫度關系的一類技術。在熱分析法中，物質在一定溫度范圍內發生變化，包括與周圍環境作用而經歷的物理變化和化學變化，如釋放出結晶水和揮發性物質的碎片、熱量的吸收或釋放，某些變化還涉及到物質的質量增加或質量損失，發生熱化學變化和熱物理性質及電學性質變化等。熱分析法的核心就是研究物質在受熱或冷卻時產生的物理和化學的變遷速率和溫度以及所涉及的能量和質量變化。總之，熱分析技術是建立在物質熱行為上的一類分析方法。
就固體物質而言受熱后物理性質將發生變化。如導熱系數、熱膨脹系數、熱輻射性質、熱容等都會發生變化。當金屬材料從一個相轉變為另一個相的過程中會吸收或放出熱量，如固態相變潛熱、固液熔融相變潛熱，發生相變所對應的溫度稱為臨界點。熱分析方法就是測出發生相變的臨界點溫度。對于金屬合金材料，可以通過測出一系列不同成份配比的合金的臨界點，并將同一物性的點連起來而得到合金的相圖，這也是測定相圖的常用的方法。
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