我院成功举办“清华大学深圳研究生院热分析技术研讨会”

作者：罗玉芬

编辑：罗玉芬、宋焕

    9月7日，以热分析技术为主要议题的技术研讨会在清华大学深圳研究生院召开。在一天的会议中，由清华大学深圳研究生院老师、南方科技大学老师以及梅特勒-托利多工程师给参会嘉宾带来了干货满满的七个报告。与会专家学者围绕五个主题分享了热分析与热管理相关技术知识与实际案例，从理论基础知识到实际案例分析，多角度探讨了热分析技术、热分析设备的发展创新以及实际中具体案例的数据解析方法。

   本次会议由清华大学研究生院材料与器件检测中心副主任杜鸿达老师致辞开场。杜老师向来宾介绍了清华大学深圳研究生院的整体现状及科研团队，分享了材料与器件检测中心的四大检测平台，强调了检测中心在热分析方面的相关设备以及技术支持。同时，检测中心作为一个提供实验教学与科研服务的公共服务平台，对平台上的设备有严格的要求，定期校准及维护设备以保证数据的准确性，积极提高设备利用效率，精益求精。最后，杜老师代表中心感谢各界人士对检测中心工作的信任和长期支持。随后，梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司代表廖启金经理致辞。作为全球领先的精密仪器及衡器制造商，梅特勒-托利多在百年悠久发展历程中一直保持着技术和市场的领先性。廖经理介绍了梅特勒-托利多在中国市场的发展历程，公司业务在实验室，工业制造、零售业等的发展成就；除此之外，梅特勒-托利多在普及和推广热分析技术的发展成果也是业界的领先者，在热分析技术方面的专业书籍的贡献得到热分析领域专家的认可。

      本次交流会有幸邀请到了五位专家分享其多年来在热分析与热管理领域的实践经验、专业见解、研究成果、操作经验及不同设备联用技术。首先，清华大学深圳研究生院的杜鸿达老师以日常生活常见的电子设备、无人机等为例子引入了热管理主题，深入浅出地讲述了热管理的概念和技术要求，列举了热管理在实际生活的例子：如杜老师团队在无人机设计上涉及热管理的专利设计；新能源公交车的热管理方案。同时，杜老师介绍了热管理材料及其分析表征的基本概念与公式，如导热率、热扩散系数等。从科研到实际应用，杜老师分享了其团队在热分析和热管理方面的相关研究以及成果，强调了设备使用、人员技术与科研成果相辅相成。

    随后，梅特勒技术应用顾问袁宁肖工程师分享了新能源电池材料的热分析解决方案。袁工程师介绍了锂离子电池知识、热分析基础知识、常见设备性能及应用领域，重点分享电池材料在热分析的应用案例，如锂电池中正负极材料的热稳定性、有效含量的测定、正极材料的相转变点等。作为一线工程师，袁工程师结合实际分析数据作为案例，全面讲解了电池材料的多种热分析测试案例以及具体数据解读。

      紧接着，梅特勒技术应用顾问贺经纬工程师给嘉宾详细介绍Flash DSC技术，从常规测量原理、设备介绍、操作细节、实验案例进行讲解；对Flash DSC 2+常见测量原理结合理论与实例，辅以图例进行详解。作为材料热性能表征的重要补充工具，该设备的可用于分析材料中的结构形成，直接测试快速结晶过程，分析快速反应动力学、在极短时间内对物质进行全面的热分析等。贺工程师从多方面介绍了该设备的应用，如PET的熔融、iPP的结构重组、金基金属玻璃、PT合金的降温测试等热分析应用案例。一上午的三个报告分享，参会者踊跃提问，现场学习气氛浓厚。
上午的报告议程结束后，参会嘉宾利用午餐简短的间隙与专家进行了交流。 在清华大学深圳研究生院材料与器件检测中心老师带领下参观了检测中心的四大平台：微区分析平台、谱学分析平台、理化分析平台、电池检测平台。

    下午的会议议程围绕着技术联用主题进行研讨。首先，由梅特勒-托利多热分析高级技术应用顾问范玲婷工程师分享其在热分析联用技术的经验。范工程师详细地介绍了热重分析仪（TGA）的联用原理，相较于单个设备的使用技术，不同设备的联用可以实现在定量测试中结合定性分析技术，有助于测试中研究分解过程以及有助于对样品组分进行剖析。范工程师具体展开介绍了逸出气体分析和吸附/解吸附分析联用技术，分享其在联用技术上的见解，如TGA-FTIR联用、TGA-MS联用、TGA-FTIR-MS联用、TGA-GC/MS联用、TGA-Sorption联用。同时，范工程师强调设备联用还涉及到设备管线参数以及软件设置，细解了根据分析物质的复杂度来选择分析方式。

   随后，来自南方科技大学的章剑波老师就DSC和TGA的曲线解析为报告议题分享了其在南科大学生培养上的实验室教学经验。章老师强调，在学生培养方面，其强调在学习思维上打破割裂式教育，倡导“全生命周期的实验思维”，做到实验中真正了解材料行业的全流程。正如范工程师的联用技术报告所说，凭一种测试方式没有办法收集样品的所有信息，因此，解析TGA、DSC曲线并不是一个简单的技术问题，所以需要与其他不同的测试技术联用才能确认。章老师从思维方式、理论基础、技术要求、影响热分析曲线因素进行了讲解，以三个案例详细讲解了解析热分析曲线的思路及方法。

    接着大会的第六个报告是由范玲婷工程师介绍复合材料的热分析综合解决方案。首先介绍了差示扫描量热法（DSC)的基本概念，分别对固化度、玻璃化转变等概念进行详细展开，辅以常见例子细细讲解；随后介绍了热重分析（TGA）、热机械分析（TMA）、动态热机械分析（DMA)概念和应用，列举了每种技术的典型应用案例，并对案例进行具体讲解。范工程师特地指出在实际应用中由于DSC、TMA和DMA测试玻璃化转变温度的原理不一样，从而得到的数据有较大的差异，这属于正常现象。对于这个差别，可分别将测试条件和测试技术进行标注，以便数据解读，值得注意的是DMA的精度在此三种技术中最高。通过范工程师的层层剖析，对判定样品固化度、鉴定固化产品质量等常见问题进行探讨。范工程师指出，高分子材料并不像物理学一样有完整的理论体系，因此在高分子材料的研究、检测案例疑难点或可能是共性问题，也可能是个性的问题。 

   最后一位报告专家继续由梅特勒技术应用顾问贺经纬工程师延伸章剑波关于DSC和TGA的曲线解析议题，贺工程师全面讲解了DSC曲线解析，包括冷结晶、熔融、玻璃化转变、纯度测定、固化度等过程分析、曲线异常现象举例及原因分析，TGA和TGA/DSC的曲线解析，包括熔融与分解、液相挥发、药品中结晶水的测定、居里转变等过程举例分析。

   大会专家们从学术研究角度，教学培养角度以及实际用户角度进行了详尽的分析，让参会者全面了解热分析与热管理相关基础知识、热分析设备联用技术、DSC和TGA曲线解析等。在随后的20分钟问答时间里，专家们与参会者进行了现场问答，气氛踊跃。梅特勒-托利多公司更是将公司专家团队参与编辑的热分析专业书籍带到现场，与感兴趣的参会嘉宾进行交流。

   本次会议由清华大学深圳研究生院材料与器件检测中心、梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司共同主办。来自行业内的专家，以及相关科研院所和高校的近150位专家学者和工程技术人员参加交流会。