TMA热机械分析仪原理及主要应用

　　一、TMA热机械分析仪原理
 

　　热机械分析仪(TMA)是一种在程序控温和非震动载荷条件下，测量物质形变与温度、时间等函数关系的精密仪器。其基本原理是通过对试样施加恒定的较小负荷，并逐步升高温度，观察试样在温度变化下的尺寸变化。主要部件包括机架、压头、加荷装置、加热装置、形变测量装置、记录装置及温度程序控制装置等。
 

　　TMA的探头由固定在其上面的悬臂梁和螺旋弹簧支撑，通过加马力马达对试样施加载荷。当试样因温度变化而发生形变时，差动变压器检测到这种变化，并将温度、应力、应变数据收集后送到工作站进行数据分析。LVDT位移传感器是TMA的核心部件，它通过线性可变差动变压器原理，将位移变化转换为电信号，确保高灵敏度和精确的测量结果。
 

　　二、主要应用
 

　　膨胀系数测量：TMA可以测量材料在不同温度下的线膨胀系数和体膨胀系数，广泛应用于塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、金属及复合材料等领域。
 

　　玻璃化转变温度(Tg)测定：TMA能够精确测定材料的玻璃化转变温度，这是材料从玻璃态转变为高弹态的关键温度点。高交联度、高填充量或共混材料的链段运动受X时，TMA的测定灵敏度比DSC更高。
 

　　相转变和软化温度：TMA可以观察和分析材料在不同温度下的相转变行为，如熔点、结晶温度及软化点等。这对研究材料的热性能和工艺条件优化具有重要意义。
 

　　力学性能研究：通过TMA可以研究材料的应力应变关系、模量变化、固化性能及机械黏弹性质等，为材料的力学性能评估提供数据支持。
 

　　特定行业应用：
 

　　PCB产业：测量印刷电路板的玻璃化温度、线性膨胀系数及爆板耐温测试，确保PCB在高温条件下的尺寸稳定性。
 

　　EMC封装产业：分析各种封装材料、银胶、硅芯片等的玻璃化温度、膨胀系数及杨氏系数，优化封装工艺。
 

　　橡胶和硅胶材料：检测材料的软化行为及力学性能，确保产品质量和性能。
 

　　复合材料：评估复合材料的尺寸安定性、拨离及曲翘等问题，提高复合材料的整体性能。
 

　　TMA因其宽泛的温度范围、高测量精度及多样化的测量模式，成为材料科学、工程技术及质量控制领域不可或Q的分析工具。通过对材料形变行为的深入分析，TMA为材料的研究、开发和应用提供了重要的数据支持。