熱重量分析
TGAは材料の熱安定性評価に使用できる。所望する温度範囲で、もし熱的に安定であれば、重量変化は観測されない。TGAの測定チャートに勾配がほとんどないか、全く無い場合は、重量減少は無視できるとみなされる。 TGAにより材料の使用上限温度が示され、その温度を越えるとその材料は分解し始める。
TGAは、セラミックおよび熱的に安定なポリマーの分析を含む幅広い用途に適用できる。セラミックは通常、高い温度域まで熱的に安定であるため、分解する前に溶融する、このため、TGAは主にポリマーの熱安定性を調べるために使用される。ほとんどのポリマーは200 °Cより低い温度で溶融または分解する。しかし、構造変化または強度低下せず、空気中で少なくとも300 °C、また不活性ガス中で500 °Cの温度に耐えられる熱安定性ポリマーがあり、これらはTGAで分析できる。例えば、ポリイミドのカプトンは、400 °Cの空気中で100時間保持したときの重量減少は、10%未満である。
TGAを使って、高性能繊維の熱安定性の評価をすることができる。TGA分析では、ポリベンゾオキサゾール(PBO)が、4種の繊維の中で(訳注:原文には2種の繊維しか示されていない)、500 °Cまでの最も高い熱安定性を示す。
TGAはセラミック複合材料の研究にも使用されている。セラミック収率は、最終生成物に残っている出発物質の質量の割合である。このことから、化学量論は試料中の物質量%を計算するために使用される。
金属アルミナ(MAl2O4)は、多くの用途がある重要な混合陽イオン型の酸化セラミックである 。金属アルミナ塩CaAl2O4 は、水中で硬化する材料としてセメント産業で利用される 。その前駆体は、CaAl2C18H37O9N3である 。CaAl2O4 の形成はTGAで観察できる。これを例に取ると、理論的なセラミック収率は以下のように算出される:
CaAl2O4 の分子量を計算: 40.078 + ( 2 × 26.982 ) + ( 4 × 15.999 ) = 158.038 g/mol {\displaystyle 40.078+(2\times 26.982)+(4\times 15.999)=158.038~{\text{g/mol}}}
CaAl2C18H37O9N3 の分子量を計算: 40.078 + ( 2 × 26.982 ) + ( 18 × 12.011 ) + ( 37 × 1.008 ) + ( 9 × 15.999 ) + ( 3 × 14.007 ) = 533.548 g/mol {\displaystyle 40.078+(2\times 26.982)+(18\times 12.011)+(37\times 1.008)+(9\times 15.999)+(3\times 14.