材料人必备丨你所不知道的热分析实用方法之TMA

作者&投稿:学蔡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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探索未知的热分析实用艺术:TMA在材料科学中的角色</

热分析,这个被材料科学家视为揭秘材料秘密的强大工具,是通过温度变化研究物质物理性质与热力学关系的科学领域。1977年,国际热分析协会对它下了定义:热分析,即在程序化温度调控下,揭示物质在不同阶段的特性演变过程的技术。


材料热分析,犹如一把精准的尺子,能迅速揭示出无机、有机及高分子材料在晶型转变、熔融、升华、吸附、脱水和分解等过程中的微妙变化,对材料的物理和化学性能评估起着至关重要的作用。


材料热分析的广泛应用</



  • 它是材料性能鉴定的关键,能区分不同种类的材料。

  • 在判断材料性能优劣的决策中,它是不可或缺的评估工具。

  • 对于产品研发,它提供了有力的科学支持,尤其是在化学领域。

  • 在质检控制和工艺优化中,热分析更是起到了精确的监控作用。


TMA的卓越魅力</



  1. TMA能在宽广的温度范围内进行研究,适应多种温度程序。

  2. 对样品的物理状态要求低,只需微小载荷就能获取数据。

  3. 仪器灵敏度高,质量变化检测精准度惊人。

  4. 可以与其他技术结合,提供多元信息。


热机械分析的细节解析</


热机械分析,简称TMA,它通过在恒定温度和非振动条件下测量物质在载荷作用下的形变,从而揭示材料的静态热机械特性。在TMA中,探头通过微小作用力测量材料随温度变化的形变,进而计算膨胀或收缩系数。


TMA的实际应用与深度解读</



  • 线膨胀系数(CTE)的测量,揭示材料在不同温度下的尺寸变化。

  • 玻璃化转变温度(Tg)的识别,揭示分子运动从冻结到流动的转变点。

  • 例如,通过TMA,我们可以看到材料在Tg=71.86℃时,尺寸变化显著,玻璃化转变前后膨胀系数分别为27.6μm/(m·℃)和101μm/(m·℃)。

  • 在PCB板的爆板时间测试中,TMA可以准确测定在288℃保温时的爆板时间,如图所示,T288爆板时间为24.2分钟。


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