Termomekanisk analyse

Til måling af både de termiske og de mekaniske egenskaber bruges en termomekanisk analysator (TMA).

Temperaturafhængige dimensionsændringer i faste stoffer, væsker og pastaer afgør, om et givet materiale egner sig til en bestemt anvendelse, eller giver oplysninger om sammensætning, struktur og forarbejdningsbetingelser.

Mange materialer gennemgår ændringer i deres termomekaniske egenskaber under opvarmning eller afkøling. For eksempel kan der forekomme faseændringer, sintringstrin eller blødgøring ud over termisk udvidelse.

TMA-analyser kan derved give værdifuld indsigt i forskellige materialers sammensætning, struktur, produktionsforhold eller anvendelsesmuligheder. Anvendelsesområdet for instrumenter til termomekanisk analyse strækker sig fra kvalitetskontrol til forskning og udvikling. Typiske områder omfatter plast og elastomerer, maling og farvestoffer, klæbemidler, film og fibre, keramik, glas, metaller og kompositmaterialer.

Ud over den lineære termiske ekspansion og den termiske ekspansionskoefficient kan TMA også bruges til at undersøge faseovergangstemperaturer, sintringstemperaturer, krympningstrin, glasovergangstemperaturer, dilatometriske blødgøringspunkter, Volumetrisk ekspansionVolumenet af en gas, et fast stof eller en væske ændres, hvis temperaturen, trykket eller de kræfter, der virker på gassen/det faste stof/væsken, ændres. I forbindelse med termisk analyse ser vi på temperaturafhængige ændringer.volumetrisk ekspansion, densitetsændringer, delaminering og sintringskinetik.

Vores termomekaniske analysatorer

Udforsk udvalget af NETZSCH TMA-instrumenter

  • TMA 512 Hyperion® Select

    Registrer dimensionsændringer under aflastet mekanisk kraft

    • 2 ovne til temperaturer fra -70°C til 1600°C
    • Atmosfærer: Inert, oxiderende, statisk, dynamisk, vakuum, reducerende, hydrogen
    • Kraftområde: 0.001 N til 3 N
    • Vakuumtæt
  • TMA 512 Hyperion® Supreme

    Dimensionsændringer under defineret mekanisk kraft under virkelige forhold.

    • 5 Ovne til temperaturer fra -150°C til 1600°C
    • Temperaturer under frysepunktet uden LN2
    • Atmosfærer: Inert, oxiderende, statisk, dynamisk, vakuum, reducerende, brint, fugtighed, vanddamp
    • Kraftområde: 0.001 N til 4 N
    • Vakuumtæt
  • TMA 402 F1 /F3 Hyperion®

    Dimensionsændringer under defineret mekanisk kraft under virkelige forhold.

    • Temperatur -150°C til 1600°C
    • Simulering af virkelige forhold som fugtighed eller vanddamp
    • Kraftområde: 0.001 N til 4 N
    • Vakuumtæt
  • H2Secure

    Sikker undersøgelse af materialer under brint

    • Tilbehør til STA 509 Jupiter® -serien og TMA 512 Hyperion® -serien
    • Kan eftermonteres til STA 449 Jupiter® -serien

Termisk analyse under brint

Den nye H₂Sikker koncept, der er udviklet til NETZSCH termiske analysatorer, indeholder en komplet løsning til udførelse af test i miljøer med varierende koncentrationer af brint, samtidig med at det giver den største sikkerhed.

Dette koncept muliggør sikre eksperimenter i et 100 %H2-miljø eller med lavere koncentrationer afH2 blandet med ikke-brændbare gasser som nitrogen (N2) eller argon (Ar)-atmosfærer. Den er TÜV-certificeret.

Om TMA-metoden

Termomekanisk analyse (TMA) er en teknik til bestemmelse af dimensionsændringer i faste stoffer, væsker eller pastøse materialer som funktion af temperatur og/eller tid under en defineret mekanisk kraft (DIN 51005, ASTM E 831, ASTM D696, ASTM D3386, ISO 11359 - del 1 til 3). Det er tæt forbundet med dilatometri, som bestemmer længdeændringen af prøver under ubetydelig StammeForvrængning beskriver en deformation af et materiale, som belastes mekanisk af en ydre kraft eller spænding. Gummiblandinger har krybeegenskaber, hvis de udsættes for en statisk belastning.belastning (DIN 51045).

Mange materialer gennemgår ændringer i deres termomekaniske egenskaber, når de opvarmes eller afkøles. Faseændringer, sintringstrin eller blødgøring kan f.eks. forekomme ud over termisk udvidelse. TMA-målinger kan udføres i forskellige tilstande, f.eks. deformation, kompression, penetration, spænding eller bøjning.

Anvendelsesområdet for TMA er omfattende og omfatter alle aspekter af forskning og udvikling samt kvalitetskontrol. De materialer, der analyseres, er typisk inden for plast og elastomerer, hærdeplast, kompositmaterialer, klæbemidler, film og fibre. Men keramik, glas og metaller kan også blive undersøgt.

Termisk udvidelse

Lineær varmeudvidelse viser, hvor meget et materiale krymper eller udvider sig under behandlingen, om forskellige materialer kan sammenføjes, hvor faseændringen sker, og hvor Koefficient for lineær termisk ekspansion (CLTE/CTE)Den lineære varmeudvidelseskoefficient (CLTE) beskriver længdeændringen af et materiale som en funktion af temperaturen.CTE ændres.

Denne figur viser den termiske udvidelse af en NR50-elastomerprøve mellem -100 °C og 0 °C. Glasovergangstemperaturen (Tg) blev bestemt til at være -66 °C. Dette markerer den reversible overgang fra en hård, relativt skør tilstand til en blødere, gummilignende tilstand.

Figur: TMA-måling i ekspansionstilstand på en elastomerprøve (NR50): Prøveholder af kvartsglas; 2 mm prøvetykkelse; opvarmningshastighed på 5 K/min; heliumatmosfære.
Figur: Illustration af TMA-metoden

TMA - METODEN BESTEMMER PRÆCIST DIMENSIONSÆNDRINGER

FUNKTIONSPRINCIP

Uanset hvilken type deformation der er valgt (ekspansion, kompression, penetration, træk eller bøjning), kommunikeres hver længdeændring i prøven til en meget følsom induktiv forskydningstransducer (LVDT) via en trykstang og omdannes til et digitalt signal. Stødstangen og de tilsvarende prøveholdere af fused silica kan hurtigt og nemt udskiftes for at optimere systemet til den respektive anvendelse.

Dine fordele

Hvad gør disse NETZSCH instrumenter unikke?

  1. Præcision og nøjagtighed: Vores avancerede sensorteknologier giver overlegen målepræcision. NETZSCH Instrumenterne har høj rumlig og tidsmæssig opløsning for ensartede resultater.
  2. Brugervenlighed: Fuldt automatiserede arbejdsgange reducerer manuel indgriben. Desuden forenkler de intuitive softwaregrænseflader betjening og datafortolkning.
  3. Robusthed og pålidelighed: Vi tilbyder langvarig holdbarhed til kontinuerlig brug i laboratorie- og industrimiljøer og meget stabile målinger, selv under krævende forhold.
  4. Overensstemmelse og validering: NETZSCH TMA-instrumenter er i fuld overensstemmelse med de vigtigste industristandarder, hvilket sikrer resultaternes gyldighed i forbindelse med certificeringer og kvalitetskontrol.
  5. Tilpassede og integrerede løsninger: NETZSCHs brede udvalg af testinstrumenter, der dækker et bredt anvendelsesområde for Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne, sikrer, at vi opfylder dine krav til termisk analyse for en række forskellige materialer og temperaturområder.
  6. Proven Excellence: Årtiers erfaring med termisk analyse og et stærkt omdømme for innovation og kvalitet understreger pålideligheden og de avancerede muligheder i NETZSCH analyseinstrumenter.

Vores kvalitetsløfte:

NETZSCH 's ubegrænsede garanti

På NETZSCH går vores engagement i kvalitet ud over selve instrumenterne. Vi forstår, at din investering i avanceret teknologi er langsigtet, og det er derfor, vi tilbyder noget helt unikt - vores ubegrænsede garanti.

Tilbehør til TMA

Bredt udvalg af prøveholdere får TMA 512 Hyperion® til at skille sig ud

Forberedt til fremtidige anvendelser
Afhængigt af det aktuelle spørgsmål og prøvens geometri kan operatøren vælge mellem en række forskellige prøveholdere. Der findes holdere til ekspansions-, penetrations- og spændingsmålinger samt stødstænger og støtter til analyser i 3-punktsbøjning. Tilbehør til temperaturområdet op til 1100 °C er fremstillet af smeltet silica. Til højtemperaturområdet fås varianter af aluminiumoxid.

Test af væsker, smeltede salte eller metaller
Ved hjælp af specielle prøvebeholdere kan ekspansionsadfærden for pulvere, pastaer og væsker analyseres, ligesom metaller kan analyseres helt ned til smeltepunktet. Der findes også tilbehør til ekspansionsforsøg ved nedsænkning samt beholdere til forsøg med smeltet salt

Lang levetid for instrumenter
Instrument af høj kvalitet kombineret med lang tilgængelighed af reservedele og den bedste service
Er der altid for dig
Direkte kontakt til dine NETZSCH eksperter fra service, laboratorium, uddannelse og salg
Proven Excellence i tjeneste
Vi støtter dit NETZSCH instrument gennem hele livscyklussen

Medier og uddannelse

Rådgivning og salg

Har du yderligere spørgsmål om instrumentet eller metoden, og vil du gerne tale med en salgsrepræsentant?

Service og support

Har du allerede et instrument og har brug for teknisk support eller reservedele?

Ofte stillede spørgsmål om NETZSCH Service

Tilmeld dig vores nyhedsbrev

Få eksklusiv indsigt i helt nye anvendelser og tendenser inden for termisk analyse.

Tilmeld dig nu