- 技術應用 -
30.Sep.2025
熱分析-STA Hitachi NEXTA® STA 溫度調變技術Temperature modulated DSC (TM-DSC) 比熱量測應用
在材料開發與品質控制的過程中，「比熱容（Specific Heat Capacity）」是評估材料熱性能的重要指標之一。它不僅影響熱傳導與熱穩定性，更是許多熱工程設計中的關鍵參數。隨著高性能材料的需求日益提升，如何精準、快速地測量比熱容，成為了實驗室與產業界共同關注的課題。
本篇電子報將帶您認識比熱容的測量方式，並介紹使用差示掃描量熱儀（DSC）與同步熱分析儀（STA）進行比熱分析的實務應用。
▶比熱量測：從傳統DSC到高溫TM-DSC的技術躍進：
差示掃描量熱儀（DSC）是測量比熱容的重要工具之一。透過傳統DSC，可藉由觀察樣品與參考物之間的熱流差異來推算比熱容。而進一步導入調幅式升溫技術（TM-DSC）後，透過震盪加熱的方式，可以取得與比熱容有關的DSC訊號振幅，進而準確計算出熱容變化曲線，提升測量解析度。
Hitachi NEXTA STA除了具備傳統DSC模式外，亦搭載溫度調變功能，讓TM-DSC可延伸至傳統DSC難以涵蓋的高溫區域，實現高達1000°C以上的準確比熱測量。這類同步熱分析儀（STA，Simultaneous Thermogravimetric Analyzer）同時整合熱重與熱焓量測功能，可於單次量測中同步取得材料在熱分解與熱容變化方面的完整資訊。
使用STA進行比熱量測時樣品盤須加蓋
使用Hitachi NEXTA STA軟體內建的溫度調變功能(TM-DSC) 能迅速幫助用戶計算出材料的比熱容資訊
使用Hitachi NEXTA STA TM-DSC功能實際量測NIST SRM 720藍寶石熱容量標準品，可以發現實際量測數值和文獻數值相符
使用Hitachi NEXTA STA TM-DSC功能實際量測NIST SRM 781D2鉬熱容量標準品，可以發現實際量測數值和文獻數值相符
本篇技術電子報使用NEXTA STA，對藍寶石（Sapphire）與鉬（Molybdenum）兩種材料進行比熱容測量的實際應用成果，說明其在高精度熱分析中的價值與可行性。
▶總結使用NEXTA STA測量材料比熱容的優勢：
- 有別於傳統DSC比熱量測方法，有效提升比熱量測效率。
- 廣泛的測量溫度範圍，最高可達1000°C或更高，只需一次性測量即可完成。
- 在極低濃度氧氣氣氛下進行測試的能力，有效地減少測試過程中樣品氧化的風險。
比熱測量在聚合物、金屬、陶瓷、電子材料等領域皆具廣泛應用。藉由這些技術，材料研究開發人員可更全面的掌握材料的熱穩定性和反應特性，為產品研發與製程控制提供有力的數據支持。
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