TMA L72
热机械分析领域的专业设备
描述
独特功能
规格参数
应用
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TMA L72(TMA PT1600)热机械分析仪的设计确保了良好的精度、再现性和准确性。该系统旨在应对各类热机械实验需求,可适配多种形状与尺寸的样品,并能在宽广的温度范围内运行,以满足各类热机械分析(TMA)需求。得益于内置的力 / 频率发生器,该系统可进行静态或动态测量。


典型的研究材料包括:复合材料、玻璃、聚合物、陶瓷和金属。其多样的测量系统可适配多种几何形态的样品,如纤维、棒材、薄膜、杆状样品或圆柱状样品。

独特功能
  • 灵活的样品测量系统:适用于圆柱形、液体、薄膜和纤维样品
  • 可选附件:软件控制、速率控制烧结软件
  • 宽广的温度范围: -150 °C 到 1600 °C
  • 多功能测量:针对不同材料的静态和动态测试
  • 高精度热力学分析:研究膨胀、体积变化和相变
规格参数
型号 TMA L72 (TMA PT1600 )
温度范围: -150 至 1600 ℃
样品尺寸: 30 mm
力: 最大 1 或 5.7 N
频率: 1 或 5 Hz
分辨率: 0.125 nm
气氛: 氧化性、还原性、惰性、静态 / 动态气氛
电子设备: 集成
接口: USB
可选功能: 差示热分析(DTA)分析软件 / 速率控制烧结(RCS)软件
应用
热机械分析涉及的材料对象非常广泛,包括金属、陶瓷、无机、有机等材料,此外还可以用来研究高分子材料的玻璃化转变温度 Tg、软化点温度 Tf、相转变点、杨氏模量、应力松弛等。
弹性体(非高温)

由于聚氨酯弹性体具有非常特殊且用途广泛的特性,因此几乎在所有工业领域都有广泛的应用。从汽车、电气、设计和纺织业到采矿和高性能应用,应用领域十分广泛。


在图中所示的测量中,聚氨酯在正弦力的作用下被加热,从 30 ℃ 左右的玻璃点开始,可以观察到材料明显软化,长度变化的幅度更大,这一点显而易见。通过这种测量方法可以确定弹性模量 E 也发生了相应的变化。塑性变形范围仅出现在较高温度下,在 130 ℃ 以下的测量中未达到这一范围。

杨氏模量测定

TMA L72(TMA PT1600)可以对任意样品施加正弦力程序。这一功能使用户能够测定几乎所有材料的弯曲模量与杨氏模量(弹性模量)。该仪器最初主要为聚合物应用场景设计,近期经过升级后,通过增大可测样品尺寸,其力程可提升至 20 N,如今已能够测量金属合金、纯金属等硬度更高的材料。


在下面的应用中,测量了一个长度为 8.4 mm 、直径为 5.12 mm 、厚度为 0.2 mm 的镍样品,静态力为 500 mN ,另外还有 1 N 的正弦波动力。蓝色曲线显示的是由力引起的试样长度变化,红色曲线显示的是三点弯曲试验得出的弹性模量。测试在 50 ℃ 下进行,测试结果与文献数据高度吻合,该测试也可在仪器所能达到的任意温度下开展,从而实现更广泛温度范围的研究。

不同湿度下砖块的热膨胀行为

湿度会对许多材料产生显著影响,尤其是聚合物、木材、砖块、混凝土等用于包装或建筑的材料。在本应用案例中,研究人员对两种历史砖块样品进行了测试,并将其在不同湿度条件下的膨胀特性,与现代同类砖块展开对比分析。


为此,研究人员首先采用林赛斯 TMA PT 1600(TMA L72)热机械分析仪,以线性膨胀模式对这些材料进行测量,结果显示材料呈现出简单直接的线性膨胀规律。随后,研究人员使用水蒸气发生器模拟 35 % 的相对湿度环境,重复进行上述实验。样品在该湿度条件下放置 2 小时后,在保持湿度恒定的前提下,再次测定其随温度变化的膨胀系数。结果表明,由于材料吸湿发生膨胀,其线性膨胀程度显著增加。这种湿度引发的膨胀效应在任意湿度水平下均会发生,因此在计算此类材料在各类应用场景中的膨胀量时,需对此效应加以充分考量。

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