01
热稳定性概述
复合材料热稳定性的定义、重要性及在航空航天、汽车等领域的应用背景。
概念背景
02
热分析基础
热重分析（TGA）原理、差示扫描量热法（DSC）原理、热机械分析（TMA）原理。
TGADSCTMA
03
TGA实验操作
样品制备、温度程序设置、气氛选择（N₂/Air）、数据采集与基线校正。
实验基线
04
TGA数据分析
失重曲线解读、DTG曲线（微分热重）应用、特征温度（Tonset, Tmax）提取。
DTG特征温度
05
DSC实验操作
坩埚选择、升温速率设定、基线扣除、比热容测量方法。
坩埚比热容
06
DSC数据分析
玻璃化转变温度（Tg）、熔融峰、结晶峰、氧化诱导期（OIT）分析。
TgOIT
07
TMA实验操作
样品尺寸测量、探头类型选择（膨胀/针入）、力值设定、热膨胀系数（CTE）计算。
CTE探头
08
TMA数据分析
线性热膨胀系数、软化点、蠕变行为分析。
软化点蠕变
09
热稳定性关键指标
初始分解温度（IDT）、最大分解速率温度（Tmax）、残炭率、热寿命预测。
IDT残炭
10
动力学分析基础
Arrhenius方程、反应级数、活化能（Ea）与指前因子（A）的物理意义。
ArrheniusEa
11
等温动力学方法
等温TGA实验设计、数据拟合、活化能计算（以Kissinger方法为例）。
Kissinger等温
12
非等温动力学方法
Flynn-Wall-Ozawa（FWO）方法、Kissinger-Akahira-Sunose（KAS）方法。
FWOKAS
13
Coats-Redfern方法
单一升温速率下的动力学参数求解、模型拟合与局限性。
模型拟合CR
14
热稳定性影响因素
树脂基体类型（环氧、酚醛、聚酰亚胺）、纤维种类（碳纤、玻纤）的影响。
树脂纤维
15
填料与添加剂
纳米填料（CNT、石墨烯）、阻燃剂对热稳定性的改性机理。
CNT阻燃
16
湿热老化
湿热环境对复合材料热稳定性的影响、吸水率与Tg下降的关系。
湿热Tg
17
热循环测试
热冲击、冷热循环对界面性能及热稳定性的影响。
热冲击循环
18
热氧化降解
氧化降解机理、抗氧化剂的作用、热氧老化寿命评估。
氧化寿命
19
热稳定性与力学性能关联
高温下模量、强度保留率与热分解的关系。
模量强度
20
热稳定性与界面性能
纤维/基体界面在高温下的失效机制、界面剪切强度（IFSS）热稳定性。
IFSS界面
21
热稳定性测试标准
ASTM E2550（TGA）、ASTM D3418（DSC）、ISO 11359（TMA）解读。
ASTMISO
22
数据处理与软件
TA Universal Analysis、NETZSCH Proteus、Pyris软件操作与数据处理技巧。
软件Proteus
23
Python在热分析中的应用
使用Python读取TA仪器数据（.txt/.csv）、绘制TGA/DTG曲线。
Python绘图
24
Python动力学计算
编写Python脚本实现FWO、KAS方法计算活化能。
脚本活化能
25
热稳定性数据库
常见复合材料体系的热稳定性参数汇总与对比分析。
数据库对比
26
案例1：环氧/碳纤维
环氧/碳纤维复合材料的热稳定性全流程分析（TGA+DSC+TMA）。
案例环氧
27
案例2：聚酰亚胺
耐高温聚酰亚胺复合材料的热稳定性评估与寿命预测。
聚酰亚胺寿命
28
案例3：纳米改性
纳米改性复合材料的热稳定性提升效果量化分析。
纳米量化
29
热稳定性优化策略
配方设计、工艺优化、后处理（如高温固化、退火）对热稳定性的改善。
配方退火
30
前沿与展望
原位表征技术（高温XRD、高温拉曼）、机器学习在热稳定性预测中的应用。
原位机器学习