隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對新材料的物理和化學(xué)研究的迫切需要,熱分析方法取得了很快的進(jìn)展體系,已相繼研制出測量物質(zhì)各種性質(zhì)的熱分析方法足夠的實力,包括熱機(jī)械分析(TMA)、動態(tài)熱機(jī)械法(DMA)提高、逸出氣體分析(EGA)全面闡釋、熱光學(xué)法、熱發(fā)聲法結構、放射熱分析和熱逸出水分分析等適應性強。這里簡要介紹熱機(jī)械分析法。
許多無機(jī)競爭力所在、有機(jī)和高分子材料的往往與它們的熱(或力學(xué))歷史密切相關(guān)能力建設。雖然這些材料的形成和加工處理時的熱性質(zhì)可用DTA和DSC進(jìn)行研究,但是這兩種方法在檢測極為微小的熱變化時還不夠靈敏先進的解決方案。在這種情況下基礎,可借助于熱機(jī)械分析,因為在該溫度下這些材料存在著應(yīng)力的釋放或變形研究進展。
熱機(jī)械分析是在程序控制溫度下擴大公共數據,測量物質(zhì)在非振動負(fù)荷下的形變與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。實驗時對具有一定形狀的試樣施加外力體系流動性,根據(jù)所測試樣的形變溫度曲線,就可求算出試樣的力學(xué)性質(zhì)深度,所施加外力的方式有壓縮助力各行、扭轉(zhuǎn)和拉伸等經過。
初采用的方法是針入度法。該法用針狀探頭對試樣表面施加一定負(fù)荷新技術,把針狀探頭插入試樣時的溫度作為物質(zhì)的軟化點培養。后來,又有扭轉(zhuǎn)法和拉伸法趨勢,前者用于模量變化的測定高效流通,后者用于測定材料的軟化和熱收縮等。
熱機(jī)械分析儀的構(gòu)造示意圖見圖4.1-16。TMA的核心部分是一個中心可移動的線性可變微分轉(zhuǎn)換器有力扭轉,它的輸出訊號和它的中心線性位移成正比。試樣溫度由一根靠近試樣的熱電偶監(jiān)測深入。試樣和探頭套在一個圓柱形的控溫加熱器中形式。記錄器所記錄的是探頭位移-溫度(或時間)曲線。該儀器可根據(jù)測試的要求安裝各種類型的探頭一站式服務,例如壓縮型或拉伸型探頭等功能。
通常熱機(jī)械分析儀還配備有下列幾種附件。
1)纖維拉伸譜儀測定纖維的收縮應(yīng)力與溫度的關(guān)系支撐作用。
該譜儀的主要變換器是由一個低彈性常數(shù)的負(fù)荷單元與TMA上的線性可變微分轉(zhuǎn)換器串聯(lián)在一起的積極性。這種譜儀是研究纖維熱歷史的一種很有用的附件,可用于研究纖維的熱定形解決、織構(gòu)和拉絲的比率性能。
2)應(yīng)力松弛譜儀 測定黏彈性材料的松弛模數(shù)與時間的關(guān)系。這種譜儀的變換器是由高負(fù)荷單元和承受1kg負(fù)荷的無脹鋼探頭與TMA上的線性可變微分轉(zhuǎn)換器串聯(lián)在一起的取得明顯成效。該譜儀可測定材料的應(yīng)力松弛效應(yīng)和彈性模量基地。
3)平行的板式流變儀 分析黏性材料的低切變黏度。
TMA除了測定收縮應(yīng)力大力發展、黏度和彈性模量以外約定管轄,還可用于膨脹系數(shù)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度集成技術、拉伸模量和壓縮模量的測定以及蠕變的研究新創新即將到來。
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