熱機(jī)械分析儀簡(jiǎn)介

熱機(jī)械分析儀(TMA)是一種用于研究材料熱力學(xué)性質(zhì)的儀器。它可以測(cè)量材料在不同溫度下的熱膨脹、壓縮、彎曲等物理性質(zhì)的變化。熱機(jī)械分析在受控環(huán)境中測(cè)量樣品尺寸隨時(shí)間、溫度和作用力的變化。TMA 可測(cè)量熱膨脹系數(shù) (CTE) 以及玻璃化轉(zhuǎn)變 (Tg) 等其他轉(zhuǎn)變參數(shù)。它可提供材料的相容性、材料對(duì)特殊環(huán)境的適用性、材料的機(jī)械性能或物理特性等方面的信息。熱機(jī)械分析儀在材料科學(xué)、化學(xué)、能源等領(lǐng)域的研究中得到廣泛應(yīng)用。

圖1.TA熱機(jī)械分析儀（TMA450）測(cè)量參數(shù)

結(jié)構(gòu)組成

熱機(jī)械分析儀的工作原理是利用材料在溫度變化時(shí)的尺寸變化來(lái)測(cè)量其熱力學(xué)性質(zhì)。它通常由加熱爐、樣品臺(tái)和位移傳感器、電機(jī)組成。通過(guò)在不同溫度下對(duì)材料施加載荷并測(cè)量其尺寸變化，可以得到材料的熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率等重要參數(shù)。

圖2.熱機(jī)械分析儀結(jié)構(gòu)

測(cè)試方法

TMA常見(jiàn)的測(cè)試方法為，將具有平行且平整表面的樣品放置在石英平臺(tái)上，將熱電偶置于附近，在恒定的力作用下，將石英探頭與試樣保持接觸。當(dāng)樣品加熱或冷卻時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)

石英探頭的運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)量尺寸的變化。

圖3.熱機(jī)械分析儀樣品臺(tái)與夾具

測(cè)試夾具

圖4.熱機(jī)械分析儀測(cè)試夾具

樣品臺(tái)和探頭由石英制成，并在-150℃~1000 ℃的工作范圍內(nèi)進(jìn)行了優(yōu)化。石英具有高剛性、耐腐蝕性和極低的熱膨脹性，是一種理想的材料。

總結(jié)

根據(jù)材料的不同性能可選擇對(duì)應(yīng)的夾具進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)測(cè)量材料在不同溫度下的力學(xué)性能，可以為材料的設(shè)計(jì)和制造提供重要參考。此外，熱機(jī)械分析儀還可以用于材料的加工和改性研究。通過(guò)測(cè)量材料在不同溫度下的彎曲、壓縮等性能，可以?xún)?yōu)化材料的加工工藝和改善其力學(xué)性能。

熱機(jī)械分析儀是一種重要的研究工具，可以幫助科學(xué)家和工程師深入了解材料的熱力學(xué)性質(zhì)。隨著科技的不斷進(jìn)步，熱機(jī)械分析儀的性能和精度也在不斷提高，為材料研究提供了更加可靠和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。