热机械分析（TMA）用于表征材料在指定温度和时间段下施加力时的物理性能。 TMA可用于研究粘弹性材料（如有机聚合物）的性能。这些材料表现出粘性和弹性，会影响它们对机械应力的反应。例如，在固定载荷下的斜坡温度条件下，粘弹性材料可以表现出与收缩、膨胀、膨胀和软化等性能变化相关的体积变化。

测量由对样品施加力的探头进行。在应用测试条件之前，在轻力下测量样品长度，其用作初始长度（l0).由于线性位移是改变施加的力或温度的函数。样品长度（dl）的变化由称为LVDT（线性可变位移传感器）的变压器测量。一个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，观察到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Tg发生的温度可以从长度变化与温度的关系图中计算出来。

热机械分析技术涉及选择合适的探头类型来测量感兴趣的特性：熔点、软化点、玻璃化转变、收缩（收缩）和膨胀系数（CTE）。探头/技术选择基于最适合样品类型的上样类别和感兴趣的特性测量。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

压缩力或张力

• 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

理想用途

• 测量聚合物的玻璃化转变温度 （Tg）
• 聚合物、复合材料或无机物的热膨胀系数 （CTE）
• 低于和高于Tg的CTE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行为随加载方向的变化：“机器”和“横向”或“面内”和“面外”
• 取向薄膜的收缩率

优势强项

• 样本量小
• 低力范围
• 力变化：线性和逐步
• 可编程温度：（1） 连续加热和冷却循环，（2） 等温

缺点限制

• 批量样本量范围：
  • 0.5 mm 至 26 mm（z 轴，即高度或厚度）
  • 用于扩展的平行面
  • 相当平坦，便于穿透
  • 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

技术规格

• 工作温度：-150-1，000° C
• 温升：1-20°C/分钟
• 力范围：0.001 至 2 N （204 g）
• 操作模式：标准

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