在三维打印领域,材料性能与加工过程中的化学反应息息相关,尤其是热稳定性这一关键属性。为应对这一检测需求,珀金埃尔默使用TG-GC/MS(热重-气质联用)技术对3D打印材料进行了深度探究。TG-GC/MS结合了热重分析(TGA)与气相色谱-质谱分析(GC/MS),能有效监测样品在受热过程中的重量变化,并同步鉴定释放气体成分,从而提供关于材料热分解特性和潜在污染物的详细信息。珀金埃尔默联用系统还提供了详尽的样品信息,和单一系统分析相比,有着无法比拟的竞争优势。
图1:珀金埃尔默联用系统
在实验中,采用了TGA 8000分析仪以20℃/min的速度将样品加热至800℃,同时配备45 mL/min的氮气流速,确保样品在可控条件下进行热解。在此过程中,释放的挥发性分解产物通过接口送入GCMS 2400系统进行进一步分析。该系统设置全离子扫描模式(TIC)监测范围从15到500 amu,重点关注44 amu和94 amu两个特定质量数。
实验数据清晰展示了在不同温度点的热解行为,并针对不同的温度步骤设置了详细的GC条件,以便对各种挥发性组分进行优化分离。值得一提的是,这项技术还可应用于Kevlar和Nomex等高性能复合材料的热稳定性评估。
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综上所述,TG-GC/MS技术为3D打印材料的热稳定性和安全评估提供了有力工具。其不仅可用于监控3D打印过程中材料的热降解情况,还能深入剖析相关产物,这对于改进打印工艺、优化材料配方以及保障3D打印产品安全性具有重要意义。
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