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熱重同步分析儀是一種對熱量進行分析的儀器，同步分析將熱重分析TG與差熱分析DTA或差示掃描量熱DSC結合為一體，在同一次測量中利用同一樣品可同步得到熱重與差熱信息。相比單獨的TG或DSC測試，具有消除稱重量、樣品均勻性、升溫速率一致性、氣氛壓力與流量差異等因素影響的特征，TG與DTA/DSC曲線對應性更佳。
熱重同步分析儀根據某一熱效應是否對應質量變化，有助于判別該熱效應所對應的物化過程（如區分熔融峰、結晶峰、相變峰與分解峰、氧化峰等）。在反應溫度處知道樣品的當前實際質量，有利于反應熱焓的準確計算。
熱重同步分析儀的研究具體包括：
無機物、有機物及聚合物的熱分解；
金屬在高溫下受各種氣體的腐蝕過程；
固態反應；
礦物的煅燒和冶煉；
液體的蒸餾和汽化；
煤、石油和木材的熱解過程；
含濕量、揮發物及灰分含量的測定；
升華過程；
脫水和吸濕；
爆炸材料的研究；
反應動力學的研究；
發現新化合物；
吸附和解吸；
催化活度的測定；
表面積的測定；
氧化穩定性和還原穩定性的研究；
反應機制的研究。
熱重同步分析儀當被測物質在加熱過程中有升華、汽化、分解出氣體或失去結晶水時，被測的物質質量就會發生變化。這時熱重曲線就不是直線而是有所下降。通過分析熱重曲線，就可以知道被測物質在多少度時產生變化，并且根據失重量，可以計算失去了多少物質。從熱重曲線上就可以知道CuSO4·5H2O中的5個結晶水是分三步脫去的。通過TGA實驗有助于研究晶體性質的變化，如熔化、蒸發、升華和吸附等物質的物理現象；也有助于研究物質的脫水、解離、氧化、還原等物質的化學現象。熱重分析通常可分為動態(升溫)和靜態(恒溫)兩類。熱重法試驗得到的曲線稱為熱重曲線(TG曲線)，TG曲線以質量作縱坐標，從上向下表示質量減少；以溫度(或時間)作橫坐標，自左至右表示溫度(或時間)增加。
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