热重分析仪

产品概述

TG 209 F3 Tarsus® 是德国耐驰（NETZSCH）公司推出的一款高性能热重分析仪，与 DSC 200 F3 Maia® 共同构成了高性价比的 F3 仪器系列。该仪器以0.1 μg 的超高称重解析度和宽广的温度范围（室温至1000°C）为核心优势，适用于聚合物、有机化学、药物、化妆品与食品等领域的常规质量检测与研发应用。

TG 209 F3 采用垂直式顶部装样设计，样品支架自动升降，不含吊丝或任何暴露而易损坏的部件，可靠性高，易于操作与维护。测温热电偶直接接触到样品坩埚底部，保证了样品温度测量的准确性。

核心技术优势

1. 超高称重解析度——0.1 μg

性能指标	规格参数
最大称重范围	2000 mg
称重解析度	0.1 μg
温度范围	室温（RT）～ 1000°C
升降温速率	0.001 K/min ～ 200 K/min
冷却时间	20 分钟（1000°C → 100°C）

0.1 μg 的超高解析度使仪器能够精确捕捉微小质量变化，适用于微量样品和低含量成分的精确分析。

2. 灵活的升温速率——0.001-200 K/min

升温速率可在 0.001 K/min 至 200 K/min 范围内任意设定，既支持超慢速扫描用于精细分析，也支持快速扫描用于高通量筛选。

3. 智能气体控制系统

测量气氛：惰性、氧化、静态、动态

气体控制：两路吹扫气、一路保护气，支持软件自动切换

气密性设计：可抽真空，保证炉体气氛纯净

质量流量计（MFC）：可选配，精确调节气体流量

4. 可选 c-DTA® 功能（专利技术）

c-DTA® 功能是耐驰的专利技术（专利号：EP001879089），可在热重测量的同时提供关于样品热效应的信息，包括：

带质量变化的热效应：挥发、分解

不带质量变化的热效应：熔融、玻璃化转变

这一功能不仅适用于仪器的温度校正，还能在单次实验中获取更多材料信息。

可选附件与扩展功能

附件/功能	说明
自动进样器（ASC）	最多可容纳 20 个样品位，不同坩埚类型可在同一次自动进样过程中搭配使用，支持无人值守过夜/周末运行
c-DTA® 功能	热重测试同时得到 DTA 曲线，可用于温度校正（专利技术）
Super-Res® 功能	超解析功能，自动速率控制失重，自动相邻台阶分离（选件）
调制 TGA 功能	选件
恒温水浴	使称重系统处于稳定的恒温工作环境下，减小长时间测试的系统漂移
气体质量流量控制系统（MFC）	精确控制气体流量
过滤系统	可捕获样品释放的分解产物，提供最大限度的安全性
坩埚类型	氧化铝、铂铑、铝、石墨、石英等多种材质和尺寸可供选择

联用技术

TG 209 F3 采用优化的垂直式顶部装样设计，便于直接与红外光谱（FTIR） 系统进行顶部耦合联用，实现逸出气体的实时分析。这一特性使其能够对材料分解过程中的气体产物进行定性分析，为材料成分解析提供更全面的信息。

软件功能——Proteus® 软件包

TG 209 F3 Tarsus® 的分析操作软件是基于 MS® Windows® 系统的 Proteus® 软件包，具有极其友善的用户界面，包括易于理解的菜单操作和自动操作流程，适用于各种复杂的分析。

TG 部分分析功能

功能	说明
失重台阶标注	手动或自动标注，单位 % 或 mg
质量-时间/温度标注	直观显示质量变化与时间/温度的关系
残余质量标注	精确标注最终残留量
特征温度标注	可标注失重台阶的外推起始点与终止点
微分曲线	可对热重曲线作一阶微分（DTG）与二阶微分，并进行峰值温度标注
自动基线扣除	提高数据准确性
c-DTA 分析	可标注热效应特征温度和峰面积（选件）

Proteus® 8 新增功能（适用于 Nevio 型号）

功能模块	说明
SmartMode（智能模式）	简化的用户界面，日常测试只需调用相应测试方法，输入样品信息即可
ExpertMode（专家模式）	资深用户可访问全部高级功能
AutoCalibration（自动校正）	全自动完成温度/热焓校正
AutoEvaluation（自动分析）	可对 TGA 曲线进行自动分析（可选）

高级软件选件

选件	功能
动力学软件（Kinetics Neo）	反应动力学分析
峰分离软件	重叠峰的分离分析
热模拟软件	材料热行为模拟
Identify（识别）	曲线识别与谱库比对

Proteus 软件既可安装在仪器的控制电脑上联机工作，也可安装在其他电脑上脱机使用。

技术规格摘要

项目	规格参数
型号	TG 209 F3 Tarsus® / TG 209 F3 Nevio
生产厂商	德国耐驰（NETZSCH）
温度范围	室温（RT）～ 1000°C
升降温速率	0.001 K/min ～ 200 K/min
冷却时间	20 分钟（1000°C → 100°C）
最大称重范围	2000 mg
称重解析度	0.1 μg
温度精度	0.2°C
测量气氛	惰性、氧化、静态、动态
气体控制	两路吹扫气 + 一路保护气，软件自动切换；可选 MFC
气密性设计	可抽真空
系统结构	天平下置式垂直结构
自动进样器	可选，最多 20 个样品位
联用技术	可与 FTIR 联用（顶部耦合）
软件	Proteus® 软件包（支持联机/脱机使用）

主要功能与应用领域

功能特点

TG 209 F3 可精确测量材料在程序温度控制下的质量变化，获取以下关键信息：

热稳定性评估：材料在升温过程中的分解起始温度和分解速率

成分定量分析：水分、挥发分、填料、碳黑、灰分等含量测定

分解行为研究：多步分解过程的表征

氧化与还原分析：不同气氛下的氧化稳定性

热裂解研究：材料热解机理分析

保质期鉴定：材料老化行为评估

反应动力学：结合 Kinetics Neo 软件进行动力学分析

典型应用领域

应用领域	典型应用
聚合物与塑料	热稳定性、填料含量（碳黑/玻璃纤维）、成分分析
复合材料	纤维含量、树脂/基体比例分析
有机化学	有机化合物的分解行为、纯度分析
药物研发	药物热稳定性、溶剂含量测定、水分测定
化妆品与食品	成分分析、热稳定性评估
化学品与材料	氧化与还原过程、分解产物分析
质量控制	原材料特征分析、批次一致性评价

应用实例

1. 碳黑填充聚乙烯

在传统热重分析中，对碳黑填充高聚物的精确定量分析较为困难。使用 TG 209 F3 对填充了 1.8％ 碳黑的聚乙烯样品进行测试，加热至 850°C 时将惰性气氛（氮气）切换成氧化性气氛（合成空气），添加的碳黑燃烧变成二氧化碳，最终残余质量为 0%，准确验证了聚乙烯材料的成分特性。

2. 聚酰胺（PA）的熔融与分解

使用 TG 209 F3 的 c-DTA® 功能，在热重测试的同时获取了材料的吸/放热信息。聚酰胺（PA）在氮气气氛下的两步分解过程中，c-DTA® 测得材料的熔融峰在 226°C，据此判断样品可能为 PA6。

3. 玻璃纤维增强尼龙（PA66/GF）的成分分析

在惰性气氛下将样品加热至 850°C，升温速率为 20°C/min。通过分析得到：样品在 70°C 至 250°C 之间失重 0.6%（水分/挥发分），360°C 开始分解（失重 63.4%，主分解阶段），在 455°C 处分解速率达到最大值（DTG 峰）。在 850°C 将气氛切换成氧气，热解碳燃烧（失重 1.5%），最终残留物为玻璃纤维，含量为 34.5%。

4. 改性硬 PVC 板的分解

PVC 样品在氮气气氛下进行分解，观察到两个常见分解反应：在 311°C（DTG峰）处为氯的析出，在 474°C 处为碳氢主链的断裂（失重 23.2%）。此外，在 270°C 附近还观察到明显的失重台阶（4.7%），来自于样品中的灰色染料。样品升温至 600°C 以后的残余物（无机填料）含量为 19.9%。

使用注意事项

样品准备：样品量需根据测试目的确定，固体样品应确保均匀；送样时需注明主要化学成分及可能的分解气体。

坩埚选择：根据样品性质和测试温度选择合适的坩埚（氧化铝、铂铑、铝、石墨等）。

气氛设置：根据实验目的选择惰性气氛（N₂、Ar）或氧化性气氛（空气、O₂），可编程自动切换。

联用分析：如需与 FTIR 联用，请提前与仪器管理员沟通确认配置。

自动进样器：使用 ASC 时，不同坩埚类型可在同一次自动进样过程中搭配使用。

预约使用：多数共享平台需提前预约，具体以各机构管理规定为准。

总结

德国耐驰 TG 209 F3 Tarsus® 热重分析仪凭借其0.1 μg 的超高称重解析度、室温至 1000°C 的宽温度范围、0.001-200 K/min 的灵活升温速率以及可选配的 20 位自动进样系统，已成为聚合物、复合材料、药物、化妆品及食品等领域材料热性能表征的理想工具。

该系统的核心价值在于：

高精度称重：0.1 μg 解析度，精确捕捉微小质量变化

宽温区覆盖：室温至 1000°C，覆盖大多数材料的热分解区间

快速冷却：20 分钟内从 1000°C 降至 100°C，提高测试效率

智能化软件：Proteus® 软件包，支持 SmartMode 简易操作和 AutoEvaluation 自动分析

灵活扩展：c-DTA®、Super-Res®、ASC 自动进样器、MFC 气体控制等丰富选件

联用能力：可与 FTIR 联用，实现逸出气体分析

无论是聚合物研发中的填料含量分析、复合材料中的纤维/树脂比例测定，还是药物质量控制中的热稳定性评估，TG 209 F3 都能提供精确、可靠、可重复的热重分析数据。