热机械分析(TMA)

热机械分析(TMA)用于表征在特定温度和时间段施加力时材料的物理特性。  TMA可用于研究粘弹性材料的性质,例如有机物 聚合物。 这些材料表现出粘性和弹性,影响它们对机械应力的响应。 例如,在固定载荷下的温度升高的条件下,粘弹性材料可以表现出体积变化,这与性能的变化相关,例如收缩,膨胀,膨胀和软化。

通过向样品施加力的探针进行测量。 在应用测试条件之前,在轻力下测量样品长度,该轻力用作初始长度(l0)。 当线性位移作为改变所施加的力或温度的函数而发生时,样品长度(d1)的变化由称为LVDT(线性可变位移传感器)的电变压器测量。 示例应用是在样品缓慢加热时监测长度变化。 在这种情况下,观察样品长度的显着变化可以指示相变,例如玻璃化转变(Tg),并且可以根据长度变化对温度的曲线计算Tg发生的温度。 热力学分析技术涉及选择合适的探针类型以测量感兴趣的特性: 熔点,软化点,玻璃化转变,收缩(收缩)和膨胀系数(CTE)。 探针/技术选择基于最适合样品类型和感兴趣的性质测量的加载类别。 这些类别是:

压缩力

  • 措施:样品的膨胀和收缩
  • 措施:样品渗透

张力

  • 仅适用于薄膜或纤维
  • 措施:样品的膨胀和收缩

压缩或张力

  • 强制斜坡或阶梯力来评估尺寸变化时的变化负荷
  • Isostrain:测量材料加热时将应变保持在指定的恒定值所需的力的大小

TMA的理想用途

  • 测量玻璃化转变温度(Tg) 聚合物
  • 聚合物,复合材料或无机物的热膨胀系数(CTE)
  • CTE低于和高于Tg的差异
  • 加工或物理老化前后软化温度的差异
  • 后固化对玻璃化转变温度的影响
  • 零件在工作温度和负载下的尺寸稳定性
  • 薄膜或层状复合材料的热机械性能与加载方向的差异:“机器”和“横向”或“平面内”和“平面外”
  • 取向薄膜收缩

我们的强项

  • 小样本
  • 力量范围小
  • 强制改变:线性和逐步
  • 可编程温度:(1)顺序加热和冷却循环,(2)等温

限制

  • 批量样本量范围:
    • 0.5 mm至26 mm(z轴,即高度或厚度)
    • 平行面用于扩展
    • 穿透性合理平坦
    • 5 mm至10 mm(x和y尺寸,即宽度和长度)
  • 薄膜/纤维尺寸范围
    • 最大样品厚度(均匀)= 1 mm

TMA技术规格

  • 温度操作:-150至1,000°C
  • 温度斜坡:1 – 20°C /分钟
  • 力范围:0.001至2 N(204克)
  • 操作模式:标准

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