[科普中国]-热机械分析仪

热机械分析仪是一种分析仪，是指在程序温度下和非震动载荷作用下，测量物质的形变与温度时间等函数关系的一种技术，主要测量物质的膨胀系数和相转变温度等参数。

工作原理TMA技术用于测量固体（包括园片、薄膜、粒状、纤维）液体和凝胶在力作用下的形变性能常用的负荷方式有压缩、针入、拉伸、弯曲等

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。当试样长度（即试样管和探头的相对位置）发生变化时，差动变压器检测到此变化，则连同温度、应力和应变数据，由TMA中央处理机收集后送到TMA工作站进行数据分析。1

结构构成主要由机架、压头、加荷装置、加热装置、致冷装置、形变测量装置、记录装置、温度程序控制装置等组成。

1、机架：刚形结构，在测试温度范围内轴线方向不发生变形；

2、压头：直径4.0mm，长度10mm；；

3、加荷装置：可通过压杆、压头对试样施加压强0.4MPa；

4、加热装置：为程序控制系统，控温速率1.2℃/min，控温精度0.5℃；

5、致冷装置：最低温度-150℃；

6、形变测量装置：探头每位移1μm输出1μV电信号。2

技术参数

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机器特点1、工作温度范围宽 －150℃－1500℃ 具有熔融自保护功能；

2、高精度加力马达，保证实验结果准确；

3、测量范围广，最大载荷：0.01－6N；

4、带液氮自动冷却系统；

5、采用应力、应变控制技术；

6、恒定/线型载荷模式，用以测量材料的动态力学性能；

7、叠加正弦波负荷，构成DMA模式（0.001-1Hz），用以测量材料的动态力学性能；

8、控制转化速率技术（CRTA），即控制材料的应变；

9、高解析功能，采用Step Temp模式；

10、自动读取试样尺寸；

11、可在不同湿度下进行测量；

12、可浸泡在液体中进行测量；

13、具有大容积热重分析（TGA）功能；

14、背景扣除；

应用介绍热机械分析仪的设计保证了超高的精度，重复性和准确性。该系统构造可以实现在宽泛的温度范围内不同形状和大小样品的各种形变的实验，以满足所有的TMA的需要。通过内置的力/频率发生器，该系统可以执行静态或动态测量。

主要用于测量：复合材料、玻璃、聚合物、陶瓷和金属。配备多种测量系统用于不同几何形状样品的测试，如纤维，棒，膜，柱状体。1

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所