熱機(jī)械分析儀(TMA)主要用于檢測材料在程序控溫(升溫、降溫或恒溫)和特定機(jī)械力作用下,其尺寸或形變隨溫度或時(shí)間的變化關(guān)系。
基于這項(xiàng)技術(shù),TMA可以檢測材料的多種關(guān)鍵性能,主要包括:
熱學(xué)性能
線性熱膨脹系數(shù) (CTE):這是TMA最核心的應(yīng)用之一,用于精確測量材料在溫度變化時(shí)沿特定方向的膨脹或收縮程度。
軟化點(diǎn)/軟化溫度:測定材料在受熱和受力條件下開始發(fā)生明顯形變的溫度。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (Tg):檢測無定形聚合物或半結(jié)晶聚合物中非晶區(qū)從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度,此時(shí)材料的熱膨脹系數(shù)會發(fā)生顯著變化。
相轉(zhuǎn)變:研究材料在溫度變化過程中發(fā)生的固-固相變、結(jié)晶、熔融等行為。
力學(xué)性能
熱收縮與膨脹:測量材料(尤其是薄膜、纖維)在加熱過程中的尺寸收縮率或膨脹行為。
黏彈性能:通過特定的測試模式(如動(dòng)態(tài)TMA),評估材料的粘彈性行為。
應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系:在特定溫度下,研究材料的形變與所施加應(yīng)力的關(guān)系。
其他特性
相容性與適用性:評估不同材料復(fù)合或接觸時(shí)的熱機(jī)械行為是否匹配。
燒結(jié)過程:監(jiān)測陶瓷等材料在燒結(jié)過程中的尺寸變化。
后固化效應(yīng):分析材料在加工或熱處理后,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等性能的變化。