TMA熱機械分析儀原理及主要應用

來源：北京中航鼎力儀器設備有限公司 2025年07月27日 07:07

　　TMA熱機械分析儀原理及主要應用

　　一、TMA熱機械分析儀原理

　　熱機械分析儀(TMA)是一種在程序控溫和非震動載荷條件下，測量物質形變與溫度、時間等函數關系的精密儀器。其基本原理是通過對試樣施加恒定的較小負荷，并逐步升高溫度，觀察試樣在溫度變化下的尺寸變化。主要部件包括機架、壓頭、加荷裝置、加熱裝置、形變測量裝置、記錄裝置及溫度程序控制裝置等。

　　TMA的探頭由固定在其上面的懸臂梁和螺旋彈簧支撐，通過加馬力馬達對試樣施加載荷。當試樣因溫度變化而發生形變時，差動變壓器檢測到這種變化，并將溫度、應力、應變數據收集后送到工作站進行數據分析。LVDT位移傳感器是TMA的核心部件，它通過線性可變差動變壓器原理，將位移變化轉換為電信號，確保高靈敏度和精確的測量結果。

　　二、主要應用

　　膨脹系數測量：TMA可以測量材料在不同溫度下的線膨脹系數和體膨脹系數，廣泛應用于塑料、橡膠、陶瓷、玻璃、金屬及復合材料等領域。

　　玻璃化轉變溫度(Tg)測定：TMA能夠精確測定材料的玻璃化轉變溫度，這是材料從玻璃態轉變為高彈態的關鍵溫度點。高交聯度、高填充量或共混材料的鏈段運動受X時，TMA的測定靈敏度比DSC更高。

　　相轉變和軟化溫度：TMA可以觀察和分析材料在不同溫度下的相轉變行為，如熔點、結晶溫度及軟化點等。這對研究材料的熱性能和工藝條件優化具有重要意義。

　　力學性能研究：通過TMA可以研究材料的應力應變關系、模量變化、固化性能及機械黏彈性質等，為材料的力學性能評估提供數據支持。

　　特定行業應用：

　　PCB產業：測量印刷電路板的玻璃化溫度、線性膨脹系數及爆板耐溫測試，確保PCB在高溫條件下的尺寸穩定性。

　　EMC封裝產業：分析各種封裝材料、銀膠、硅芯片等的玻璃化溫度、膨脹系數及楊氏系數，優化封裝工藝。

　　橡膠和硅膠材料：檢測材料的軟化行為及力學性能，確保產品質量和性能。

　　復合材料：評估復合材料的尺寸安定性、撥離及曲翹等問題，提高復合材料的整體性能。

　　TMA因其寬泛的溫度范圍、高測量精度及多樣化的測量模式，成為材料科學、工程技術及質量控制領域不可或Q的分析工具。通過對材料形變行為的深入分析，TMA為材料的研究、開發和應用提供了重要的數據支持。

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