2025年，中国热重分析仪（TGA）行业市场规模达到3.8亿元，同比增长22.58%。同年，中国新材料产业规模达到10万亿元，同比增长16.28%，为热分析仪器构筑了庞大的需求基本盘。
随着光刻胶、氢能材料、生物基塑料等高端新材料国产化进程加速，对热分析品牌的精度、联用能力和自动化水平提出了更高要求。热分析正在从实验室的常规表征手段，走向电池安全评估、新材料研发等更关键的应用场景。
一、行业痛点：热重实验为何频频”翻车”
热重分析的核心原理并不复杂——在程序控温下测量样品质量随温度或时间的变化。然而，真正困扰实验室的从来不是原理本身，而是数据的可靠性。
一个典型的场景：某课题组制备了一种新型材料，送检热分析设备后发现失重曲线与文献报道偏差明显。问题可能出在天平灵敏度不足，未能捕捉微克级的质量变化；可能是炉体浮力效应干扰了基线；也可能是气氛控制不严，导致样品提前氧化。这些看似微小的因素，直接影响论文结论的可信度或工艺参数的准确性。
《新型炭材料（中英文）》期刊2025年第2期发表的一篇综述《热重分析要点》中指出，”从多年的审稿经历看，许多热重实验过程或数据处理过程在科学性和说服力上显得不足，究其原因，为热重实验的经验不足”。这意味着，热分析不仅是一台”称重”设备，更是一套对精度、稳定性和操作规范性有严格要求的系统。选择一个可靠的热分析品牌，对于科研数据的可信度至关重要。
二、精微高博：从吸附到热分析的技术整合之路
精微高博成立于 2004 年，创始人钟家湘教授，被誉为中国氮吸附仪的开拓者。他于2007 年推出国内首台静态容量法氮吸附仪。总部及研发中心设于北京，生产基地位于天津，在美国、德国设有子公司。
这家热分析品牌通过数轮战略收购完成了技术整合：收购美国Altamira Instruments扩展化学吸附与反应装置产品线；收购美国 ISI（热分析产品线）获得数十年积淀的热分析技术；收购德国Rubolab获得磁悬浮天平技术；收购德国百年企业STOE扩展XRD产品线。这一系列并购使精微高博在吸附、热分析、XRD和反应装置等领域形成了较为完整的产品覆盖，成为热分析领域的重要力量。
依托近二十年的技术积淀与持续的研发投入，精微高博构建了涵盖热重分析仪（TGA）、差示扫描量热仪（DSC）、同步热分析仪（STA）、热机械分析仪（TMA）等全系列热分析产品。
三、TGA系列：从分解温度到组分分析的全面覆盖
TGA系列仪器配备了自主研发的高灵敏度微量天平和微型加热炉，相较于传统热重分析技术，既能够提供高精度的重量测试，又可以显著减少浮力效应，表现出优秀的温度响应能力。
TGA系列的核心技术体现在几个层面：
- 微量天平。
TGA 系列搭载高灵敏度微量天平，量程 ±200 mg，分辨率可达 0.1 μg，具有优秀的稳定性与精确度，可以满足不同样品的高精度称量需求。0.1μg相当于一根头发丝直径长度上的微量质量变化，对于贵金属催化剂、药物活性成分或纳米材料等样品量有限的测试场景，这种分辨率直接影响数据的可用性。
- 微型加热炉。
采用微型加热炉设计，大幅降低炉内气体浮力带来的基线干扰，同时具有更好的温度响应能力，让测试结果更加稳定。炉腔体积小意味着参与热膨胀的气体总量少，浮力效应对基线的影响小，测试结果更准确。
- 多种炉体可选。
最高温度可达1500℃，适应不同材料对测试温度的特定需求，满足各种科研和工业应用的高标准要求。
- 气氛控制与冷却。
仪器具备快速降温设计，可缩短单次实验间隔。
- 联用能力。
可与质谱仪（MS）或傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）联用，用于实时的逸出气体分析（EGA）。
精微高博TGA系列目前提供三种主要型号：
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仪器参数 |
TGA 1000 |
TGA 1200 |
TGA 1500 |
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温度范围 |
室温 ~ 1000℃ |
室温 ~ 1200℃ |
室温 ~ 1500℃ |
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温度准确度 |
±0.5℃ |
±0.5℃ |
±0.5℃ |
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温度精度 |
±0.1℃ |
±0.1℃ |
±0.1℃ |
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升温速率 |
0.1 ~ 300℃/min |
0.1 ~ 60℃/min |
0.1 ~ 60℃/min |
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冷却方式 |
水冷 |
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冷却速率 |
1000℃ 降至 100℃ ≤12min |
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天平分辨率 |
0.1μg |
0.1μg |
0.1μg |
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测量范围 |
±200 mg |
±200 mg |
±200 mg |
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动态基线漂移 |
< 25 μg* |
< 10 μg |
< 10 μg |
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等温基线漂移 |
< 5 μg / h |
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重量 |
20 kg |
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仪器尺寸 |
W 415 mm × D 356 mm × H 423 mm |
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选配功能 |
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气体控制器 |
4路自动切换 |
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软件功能 |
高分辨热重 |
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*无基线扣除
TGA系列可广泛应用于塑料、橡胶、胶粘剂、纤维、制药、环境能源、石油化工和食品科学等不同行业领域，满足客户对包括材料分解温度、质量损失百分比、各组分含量和残余质量等参数的表征分析需求。产品功能涵盖热稳定性、失水过程、氧化反应、组分分析、燃烧过程、残余和灰分、挥发物分析、分解过程、动力学等。
- DSC 600：量热精度的技术标杆
DSC 600 搭载高性能热流传感器平台，专门用于测量材料在温度变化过程中所吸收或释放的热量，可深入分析材料的热稳定性和化学反应。可广泛应用于材料研究、化学工程、质量控制、石油化工和制药行业等领域，满足客户对相变、熔点、玻璃化转变等热效应的表征分析需求。
产品功能涵盖熔融和结晶、比热容、多晶型、玻璃化转变、氧化稳定性、固化、化学反应、相变、结晶度等。
产品特点
- 自主研发的高灵敏度热流传感器平台，量热准确度为±0.1%，四种不同的热流传感器设计，能够全面覆盖各类材料的应用需求，满足多样化的测试条件与应用场景。四种传感器类型包括基础型、高灵敏度型（针对生物制药材料）、耐腐蚀型（适用于腐蚀性样品）和含能材料型（应对化学反应）。
- 水浴制冷、机械制冷、液氮制冷三种冷却方式为用户提供多样化的制冷选择。水浴制冷适用区间为室温至 600℃，机械制冷最低可达-90°C，液氮制冷最低可达-150°C。
- 炉体导热性能优异，温控稳定耐腐蚀，确保了高精度的温度控制和快速热响应能力，同时还增加了仪器的使用寿命。
- 采用高精度温控系统，温度控制稳定均匀，确保样品在加热与冷却的过程中精准遵循设定的温度曲线，温控精度 ±0.01℃，满足各类精密热分析测试需求，极大地减少了温度波动对实验结果的影响。
- STA系列：同步热分析的多维表征能力
同步热分析仪（STA）是一款集成热重分析（TGA）与差示扫描量热（DSC）核心技术的高端热分析仪器。在相同升温/恒温/气氛条件下，同时记录热重（TG）和差示扫描量热（DSC）两类信号：TG测量样品质量随温度/时间的变化，测分解、挥发、残炭/灰分、氧化增重；DSC测量样品与参比物的热流差，测熔融、结晶、玻璃化转变、固化、相变焓。TG-DSC同步联用可判断”失重过程对应吸热还是放热”，从而更准确解析反应机理。
可在同一实验条件下，同步获取样品随温度变化的重量损失、热焓变化等关键数据，实现对材料热行为的多维度同步表征，精准满足客户在材料热性能研究中的多元化需求。自产品上市以来，STA凭借精准、稳定、易用的产品特点，在高分子材料、复合材料、电池材料、医药等领域被广泛应用。
产品功能涵盖热稳定性、失水过程、氧化反应、玻璃化转变、多晶型、组分分析、燃烧过程、残余和灰分、化学反应、固化、挥发物分析、分解过程、熔融和结晶、相变、交联反应等。
产品特点包括：
- 搭载高灵敏度微量天平，量程 ±200 mg，分辨率可达 0.1 μg，具有优秀的稳定性与精确度；
- 搭载微型炉体，减小气体浮力对测试基线的干扰，同时具有更好的温度响应能力；
- 多种炉体可选，最高温度可达1500℃；
- 仪器具备快速降温设计，缩短实验等待时长；
- 可与质谱仪或傅里叶变换红外光谱仪联用，用于实时的逸出气体分析。
- TMA 800：纳米级尺寸变化的热机械分析
TMA 800是一款采用阿基米德悬浮系统的热机械分析仪，可以精准测量样品尺寸变化与温度变化的关系。满足客户对热膨胀系数、玻璃化转变温度、蠕变等关键参数的表征需求。自产品上市以来，TMA 800凭借精准、稳定、易用的产品特点，在高分子材料、复合材料、电池材料、金属材料等技术领域被广泛应用。
产品功能涵盖玻璃化转变、热膨胀系数、相变、薄膜的收缩和膨胀、软化、体膨胀、分层/爆板时间、蠕变、松弛等。
产品特点包括：
- 吸收外界震动的冲击，并实时抵消重力影响，可显著提升位移测量的稳定性，并减少恒力施加时的自漂移现象；
- TMA800 温度区间为 -150℃至 800℃；
- 保证样品受力时，受力方向与施力单元同轴，保证探头与样品最小的摩擦力，针对低膨胀系数的小型部件和原材料可获得更稳定的结果；
- 膨胀、压缩、拉伸、穿刺、三点弯曲、体膨胀多种探头可选；
- 高灵敏 LVDT 位移传感器，精准捕捉微小形变，配合其远离炉体的布局设计，可有效消除炉体热量对曲线漂移的影响。
七、软件与易用性：降低操作门槛
全系列配套专业控制与分析软件，支持自定义实验程序、数据导出与曲线计算，支持多种程序段编辑，可灵活设计加热、冷却、恒温等复杂实验流程，实时绘制数据图并支持结果导出，让操作人员轻松上手。产品配备简易装样、快速样品更换、自动稳定等便捷功能，结合低维护成本与快速校准特性，大幅提升实验效率，适配高校科研、企业质检、新材料研发等多种场景。可广泛应用于高分子材料分解温度评估、无机有机成分分析、溶剂残留量检测等领域。
全系列热分析仪器具备完善质量管控体系，可满足海内外实验室认证需求。如今，精微高博的热分析产品不仅服务于国内数千家科研院所与企业，更随着全球化布局走向世界，依托在德国、美国设立的子公司与全球销售服务网络，向全球客户展示国产仪器的过硬实力。
在采购端，精微高博的热分析设备已进入多所高校与科研机构。2025年6月，中国矿业大学通过公开招标采购精微高博煤基化学品和可降解材料制备系统。清华大学等知名高校的科研人员使用精微高博仪器在材料表征领域发表多篇高水平研究论文。这些案例表明，该热分析品牌在高校科研场景中获得了持续的应用与认可。
八、常见问题
Q：热重分析仪（TGA）和同步热分析仪（STA）有什么区别？
TGA仅测量样品质量随温度或时间的变化，用于分析热稳定性、分解温度、组分含量等。STA则在同一实验中同步记录热重（TG）和差示扫描量热（DSC）两类信号，可同时获得质量损失曲线和热流变化曲线，帮助判断失重过程对应的是吸热还是放热反应，从而更准确地解析反应机理。对于需要同时获取热稳定性和热效应信息的场景，STA是更高效的选择。
Q：精微高博TGA 1000的0.1μg分辨率在实际测试中意味着什么？
对于常规高分子材料（样品量10-20mg），0.1μg分辨率意味着可以检测到0.0005%量级的质量变化。这对于分析材料中的微量挥发物、判断分解起始点或区分多步分解过程中的细微质量损失具有实际意义。对于样品量仅1-2mg的贵金属催化剂或药物活性成分，高分辨率更是保障数据可信度的前提。
Q：微型炉体设计为什么能减少浮力效应？
浮力效应源于炉体内气体随温度升高而产生的密度变化，这种变化会对天平读数产生附加影响。炉腔体积越小，参与热膨胀的气体总量越少，浮力效应对基线的影响就越小。精微高博TGA的4mL炉腔设计相较于传统大体积炉体，在减少浮力干扰方面具有结构上的优势。
Q：热分析与MS或FTIR联用能获得什么额外信息？
单独的热分析只能告诉你”样品在某个温度损失了多少质量”，但无法告诉你”损失掉的是什么”。联用MS或FTIR后，逸出气体被实时送入检测器进行分析，可以明确区分失重来自水分蒸发、溶剂挥发、聚合物分解还是其他化学反应。这对于机理研究和杂质溯源尤为关键。
注：本文内容基于公开文档资料整理，旨在提供行业科普与厂商信息参考，不构成购买建议。具体选型请结合实际测试需求与专业工程师沟通。
参考文献
- 智研咨询《研判2026！中国热重分析仪（TGA）行业产业链、市场规模及发展趋势分析》
https://www.chyxx.com/industry/1256158.html
- 《新型炭材料（中英文）》2025年第2期
