熱重量分析
超高分子量ポリエチレン(UHMW-PE)は熱安定性が最も低く、200 °Cで分解し始める。重量減少の開始点は、重量減少曲線に一次微分曲線をプロットするとよりはっきり見出される。防弾ベストで使用される高性能繊維は、弾丸からベスト着用者を保護するために機械的に充分に強くなければならない。繊維の熱的および光化学的劣化は、ベストの機械的特性を低下させ、防護機能を失わせる。従って、熱安定性はベストを設計する際の重要な特性である。
加熱による物質の重量減少には次のように3通りある、化学反応、吸着物質の放出、分解である。 これらの全ての現象は、その材料がもはや熱的に安定でないことを示している。 前の例で示した4種の繊維(訳注:原文には2種の繊維しか示されていない)のほかに、Terlonは吸着物質の減少のみを示すが、100 °Cを超えてから減少するので、その減少はほとんど水分とみられる。TGA分析は空気中で行われるので、酸素は有機繊維と反応し、最終的に完全に分解され、100%の重量減少を示す。TGA分析で使用される気体と試料の熱安定性は密接に関係している。 PBOは空気中で加熱すると完全に分解し、窒素中で加熱すると約60%の質量を保持する。このように、PBOは、窒素中では630 °Cまで熱的に安定であるのに対し、空気中ではほぼ完全に分解される。
TGA装置は、サンプル重量を連続的に測定しながら、2000°Cの温度まで加熱し、発生するガスを接続したFTIRや質量分析で解析することもなされる。温度が上昇するにつれて、試料のいろいろな成分が分解され、各質量変化の重量%が測定され得る。 その結果は、X軸に温度、Y軸に重量減少をプロットしたチャートで表される。 データはカーブスムージングしたあと、より詳細な解析のため、一次微分曲線をプロットし、その変曲点を決定することが多い。