Brochure: TMA/SDTA 2+

Brochure: TMA/SDTA 2+

The TMA/SDTA 2+ incorporates Swiss precision mechanics and is available in four versions with furnac...

Datasheet: TMA-Sorption System

Datasheet: TMA-Sorption System

This datasheet details the main features and benefits of the TMA-Sorption option. Real world applica...

Datasheet: Thermomechanical Analysis Sample Robot

Datasheet: Thermomechanical Analysis Sample Robot

Unlock the full potential of your TMA system with METTLER TOLEDO's advanced Thermomechanical Analysi...

Brochure: STARe Excellence Software

Brochure: STARe Excellence Software

Thermal analysis is a well-established analytical method that is widely used in many different field...

Datasheet: TMA Evaluation

Datasheet: TMA Evaluation

In thermomechanical analysis (TMA), dimensional changes of a sample under very small sample loading...

The Future of Thermal Analysis Brochure

Brochure: The Future of Thermal Analysis

Thermal Analysis comprises a group of techniques that measure the physical or chemical properties of...

Termomechanická analýza (TMA)

Termomechanická analýza (TMA)

V tomto webovém semináři budou diskutovány základní principy TMA a budou prezentovány některé zajíma...

Termická analýza

Webinář – Termická analýza

V tomto webináři se seznámíte s hlavními postupy termické analýzy, včetně příkladů použití v reálném...

Thermomechanical Analyzer (TMA)

Thermomechanical Analyzer (TMA) by METTLER TOLEDO

This video describes the benefits of using a thermomechanical analyzer from METTLER TOLEDO.

Webové semináře od předního světového výrobce

Webové semináře od předního světového výrobce

Nabízíme webináře o mnoha tématech termické analýzy.

Kurzy internetového školení o termické analýze

Kurzy internetového školení o termické analýze

S potěšením vám nabízíme 4 webová internetová školení zaměřená na interpretaci křivek DSC, TGA, TMA...

Co je termomechanická analýza a co měří?

Termomechanická analýza

Termomechanická analýza (TMA), označovaná také jako termomechanická analýza, je technika termické analýzy používaná k měření rozměrových změn materiálu jako funkce teploty, času a aplikované síly. Během TA je vzorek vystaven malé síle nebo mechanickému zatížení při dodržování řízeného teplotního programu. To obvykle způsobuje, že se vzorek roztahuje nebo smršťuje v závislosti na teplotě. Výsledný mechanický posun se vynese do grafu v závislosti na teplotě nebo čase.

Tato technika je užitečná pro zkoumání tepelné roztažnosti, smršťování, měknutí a skelného přechodu, které poskytují cenné informace o složení materiálu.

Jak funguje tepelně mechanická analýza?

Tepelně mechanická analýza (TMA) funguje na základě měření rozměrových změn (roztažení nebo smrštění) materiálu, když je vystaven řízenému teplotnímu programu a definované mechanické síle. Během analýzy se vzorek umístí do oblasti odběru vzorků a na materiál působí malá síla, zatímco se zahřívá nebo ochlazuje. Vzorek se poté zahřívá nebo ochlazuje, zatímco je aplikována síla, což způsobuje roztahování nebo smršťování materiálu.

Senzor měří rozměrové změny ve vzorku a vykresluje posun v závislosti na teplotě nebo čase. Výsledná data se používají k výpočtu lineární roztažnosti, smrštění, koeficientu tepelné roztažnosti (CTE), teploty skelného přechodu , bodu měknutí a dalších vlastností souvisejících s chováním materiálů za různých tepelných podmínek.

Režimy měření: Přístroj METTLER TOLEDO TMA nabízí řadu různých režimů měření v závislosti na typu vzorku a vyšetřování:

  • Kompresní nebo dilatační
  • Pronikání
  • Prodloužení fólie a vláken
  • Tříbodové ohýbání
  • Bobtnání v rozpouštědle
  • Rozšíření svazku

Více informací o různých režimech měření naleznete v brožuře TMA nebo sledováním bezplatného webináře TMA na vyžádání.

Jaká je teorie a princip TMA?

Teorie TMA, neboli termomechanické analýzy, je založena na principu, že když je materiál podroben řízenému teplotnímu programu, prochází tepelnou roztažností nebo smršťováním. To způsobí změnu jeho rozměrů. Měřením těchto rozměrových změn za různých podmínek lze pomocí termomechanického analyzátoru získat cenné informace o mechanickém chování materiálu.

Co je termomechanické chování?

Termomechanické chování je mechanická odezva látky (např. expanze nebo kontrakce) na změnu teploty. Tento studijní obor zkoumá vzájemně propojené vlivy teploty a mechanického namáhání nebo síly na vlastnosti materiálu. Pochopení těchto interakcí je zásadní pro předpovídání výkonnosti materiálu v reálných aplikacích, kde jsou přítomny jak tepelné odchylky, tak mechanické zatížení. Termomechanický analyzátor je výkonný nástroj používaný ke studiu těchto efektů.

Jaké jsou výhody používání TMA?

TMA (termomechanická analýza) je cenným nástrojem v materiálové vědě, inženýrství, výzkumu a kontrole kvality. Oproti jiným technikám termické analýzy nabízí několik výhod. Některé z výhod používání TMA jsou:

  • Efektivní charakterizace materiálu: TMA umožňuje současně měřit více vlastností (např. dilataci, skelný přechod), což šetří čas a vzorek materiálu.
  • Malá velikost vzorku: TMA vyžaduje pouze malé množství materiálu, takže je ideální pro vzácné nebo omezené množství vzorků.
  • Přesnost: Vertikální nastavení měření v TMA minimalizuje chyby způsobené ohýbáním nebo prohýbáním a poskytuje přesná data.
  • Univerzálnost: TMA lze použít pro komplexní analýzu mnoha různých materiálů. Je zvláště užitečný pro zkoumání chování polymerů, kompozitů, keramiky a kovů.

Objevte řadu dalších výhod přístroje METTLER TOLEDO TMA/SDTA . Tento pokročilý přístroj se může pochlubit širokým teplotním rozsahem (-150 až 1600 °C) pro analýzu řady materiálů. Jeho schopnost SDTA umožňuje současné měření tepelných účinků spolu s rozměrovými změnami, což poskytuje ucelenější obraz o materiálu. Inovativní funkce One Click™ zefektivňuje měření vzorků, zatímco nanometrové rozlišení detekuje i ty nejjemnější rozměrové posuny.

Jaké jsou aplikace TMA?

Termomechanická analýza (TMA) má četné aplikace v mnoha různých oblastech, včetně vědy o materiálech, strojírenství a výroby. Používá se k charakterizaci materiálů měřením lineární tepelné roztažnosti, koeficientu tepelné roztažnosti (CTE), měknutí a teploty skelného přechodu. Termomechanický analyzátor je přístroj používaný k provádění těchto měření.

TMA lze použít ke studiu tepelné stability materiálů, provádění testů kontroly kvality, vývoji nových produktů, analýze selhání materiálů a provádění výzkumu a vývoje nových materiálů. Měřením vzorků za různých podmínek umožňuje TMA výzkumníkům a inženýrům získat přehled o mechanických změnách materiálů, optimalizovat jejich výkon a vyvíjet nové materiály s vylepšenými vlastnostmi.

Prozkoumejte techniku TMA a její průmyslové aplikace v tomto bezplatném webináři TMA na vyžádání.

Jaký je rozdíl mezi TMA a DMA?

TMA (termická mechanická analýza) a DMA (dynamická mechanická analýza) jsou metody termické analýzy používané ke zkoumání tepelných a mechanických vlastností materiálů. Liší se však metodikou a typem poskytovaných informací.

TMA se zaměřuje na rozměrové změny při malé statické síle. Poskytuje údaje o tom, jak se materiály rozpínají nebo smršťují při změně teploty. Používá se ke zkoumání lineární tepelné roztažnosti, koeficientu tepelné roztažnosti (CTE), teploty skelného přechodu a změkčení.

DMA se zaměřuje na viskoelastické chování a mechanické vlastnosti při malé oscilační (dynamické) síle proměnné frekvence. Poskytuje přehled o tuhosti a chování tlumení. Používá se hlavně ke studiu viskoelastických vlastností polymerů, elastomerů a kompozitů.

Stručně řečeno, TMA hodnotí rozměrové změny a DMA hodnotí mechanické chování. Obě techniky se vzájemně doplňují a často se používají společně k poskytnutí komplexního pochopení tepelného a mechanického chování materiálu.

Jaký je rozdíl mezi TGA a TMA?

TGA (termogravimetrická analýza) a TMA (termomechanická analýza) jsou termické analytické techniky používané ke studiu vlastností materiálů. Existují však mezi nimi značné rozdíly.

TGA měří změny hmotnosti vzorku jako funkci teploty, často se změnou atmosféry z inertních na oxidační podmínky. Tato technika je zvláště užitečná pro studium složení, tepelné stability a rozkladu materiálů. Používá se také ke stanovení množství těkavých složek ve vzorku.

TMA měří změny ve fyzických rozměrech materiálu v závislosti na teplotě nebo čase. Tato technika poskytuje informace o mechanických vlastnostech materiálů, jako je lineární roztažnost, koeficient tepelné roztažnosti (CTE), teplota skelného přechodu a chování při měknutí.

K čemu se používá tepelně mechanická analýza a jaké jsou příklady?

Tepelně mechanická analýza (TMA) je technika používaná k měření rozměrových změn v materiálu v závislosti na teplotě. Používá se k charakterizaci materiálů stanovením roztažnosti, smrštění, koeficientu tepelné roztažnosti (CTE), tlumení, viskoelastického chování, změkčení, tečení, bobtnání v rozpouštědlech a skelného přechodu (Tg).

Může pomoci při vývoji a optimalizaci materiálů pro různé aplikace. Například tepelně mechanickou analýzu lze použít k posouzení rozměrové stability elektronických součástek při vysokých teplotách. Dalším příkladem je identifikace optimální teploty zpracování pro výrobu polymerů a polymerních produktů. Studium degradačního chování kompozitů je také prováděno pomocí technik TMA.

Zde je několik příkladů použití tepelně mechanické analýzy:

  • Měření koeficientu tepelné roztažnosti (CTE) nám umožňuje pochopit, jak moc se materiál roztahuje nebo smršťuje v reakci na změny teploty. Je zásadní pro posouzení vhodnosti materiálů pro jejich zamýšlený účel, jako je ochrana potrubí před praskáním nebo železniční tratě před ohybem v důsledku tepelné roztažnosti v omezeném prostoru.
  • Vyhodnocení teploty skelného přechodu (Tg) nám umožňuje přesně určit teplotu, při které polymer přechází z tuhé pevné látky do gumovitějšího stavu. Toto pochopení je zásadní při určování vhodnosti polymeru pro konkrétní aplikace v různých teplotních rozsazích.
  • Stanovení bodu měknutí kovů nám pomáhá posoudit schopnost kovu vydržet deformaci za tepla a tlaku. Je nápomocný při výběru kovů pro aplikace, jako je svařování nebo kování za tepla.
  • Analýza relaxace napětí v polymerech nám umožňuje měřit, jak se vyvíjí vnitřní napětí polymeru při konstantním namáhání. Poskytuje neocenitelné poznatky o předvídání dlouhodobého výkonu polymerních komponent při pevném zatížení.

Co je TMA analýza polymerů a kompozitů?

Termomechanická analýza (TMA) polymerů je technika pro analýzu tepelně mechanických vlastností polymerů. Zkoumá, jak polymery reagují na řízené změny teploty měřením jejich rozměrových reakcí.

Typicky je na vzorek aplikována malou silou sondou a jeho odezva je sledována pomocí senzoru. TMA analýza může určit důležité vlastnosti, jako je tepelná roztažnost, teplota skelného přechodu (Tg) a tepelná stabilita polymerů. Kromě toho jej lze použít ke zkoumání viskoelastického chování polymerů, stejně jako teploty měknutí a tečení.

TMA je užitečná technika pro charakterizaci polymerů a kompozitů, když potřebujete porozumět jejich chování při teplotě i stresu. To je zásadní pro aplikace, kde jsou přítomny oba faktory, jako je předvídání, jak se bude polymerové kolo chovat při zahřívání a zatížení motoru.

Stáhněte si naši bezplatnou příručku Termická analýza polymerů – vybrané aplikace a dozvíte se více o důležitých aplikacích TMA, konkrétně se zaměřením na techniky používané k charakterizaci termoplastů, termosetů a elastomerů.

Můžete se také zaregistrovat a sledovat náš bezplatný webinář na vyžádání, Termická analýza kompozitů, abyste lépe porozuměli tomu, jak se termická analýza používá k analýze kompozitních materiálů.

Jaká jsou omezení TMA?

TMA je výkonná technika pro analýzu tepelných a mechanických vlastností materiálů, která nabízí vysokou citlivost. Má však určitá omezení, která je třeba vzít v úvahu:

  • Malá velikost vzorku: Vzhledem k malé velikosti vzorku nemusí TMA zachytit celou složitost materiálu, zejména u nepravidelných nebo nehomogenních vzorků.
  • Poskytnuté omezené podrobnosti: TMA odhaluje rozměrové změny, ale ne základní molekulární důvody pro změnu. Zvažte proto použití dalších, doplňkových technik pro hlubší pochopení.
  • Vnější faktory: Vibrace, okolní teplota a vlhkost mohou ovlivnit výsledky. Pečlivá kontrola okolních podmínek je nezbytná.

Při vhodném použití poskytuje TMA cenné poznatky o vlastnostech a chování materiálu, zejména v kombinaci s jinými technikami.

METTLER TOLEDO TMA/SDTA 2+ je robustní systém termické analýzy, který vám poskytne komplexní přehled o chování vašich materiálů při měnících se teplotách. Stáhněte si celou brožuru a prozkoumejte klíčové výhody, díky nimž je TMA/SDTA 2+ neocenitelným nástrojem pro výzkumné pracovníky a inženýry.

Jaký software je kompatibilní s přístrojem TMA?

Pro přístroje METTLER TOLEDO TMA nabízíme software STARe™ Excellence. Tento software je kompatibilní se všemi našimi přístroji pro termickou analýzu a poskytuje téměř neomezené možnosti vyhodnocení. Modulární design vám umožňuje vybrat si funkce, které potřebujete, zatímco jeho flexibilita vám umožňuje přizpůsobit experimenty pro jakýkoli materiál. S tímto softwarem bohatým na funkce můžete automatizovat rutinní úkoly a zajistit shodu s předpisy.

Jaký je vzorec pro koeficient tepelné roztažnosti (CTE)?

Vzorec pro koeficient tepelné roztažnosti (CTE) dává do vztahu změnu rozměru materiálu se změnou teploty a je dán vztahem:

CTE = (ΔL / L₀) / ΔT
kde:

  • CTE je koeficient tepelné roztažnosti
  • ΔL je změna délky materiálu
  • L₀ je původní délka materiálu
  • ΔT je změna teploty

Koeficient tepelné roztažnosti se obvykle vyjadřuje v jednotkách dílů na milion na stupeň Celsia (ppm/°C) nebo na Kelvin (ppm/K). Měří, jak moc se materiál roztahuje nebo smršťuje, když je vystaven definované změně teploty.