Thermomechanische Analyse

Zur Messung der thermischen und mechanischen Eigenschaften wird ein thermomechanischer Analysator (TMA) eingesetzt.

Viele Materialien ändern beim Aufheizen oder Abkühlen ihre thermomechanischen Eigenschaften. Neben der thermischen Ausdehnung können z.B. Phasenumwandlungen, Sinterstufen oder Erweichung auftreten. TMA-Untersuchungen liefern somit wertvolle Informationen über Zusammensetzung, Struktur, Herstellungsbedingungen oder Einsatzmöglichkeiten von Werkstoffen.

Neben der linearen thermischen Ausdehnung und dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann die TMA auch zur Untersuchung von Phasenumwandlungstemperaturen, dilatometrischen Erweichungspunkten, volumetrischer Ausdehnung, DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichteänderung, DelaminationUnter Delamination versteht man eine Trennung von z.B. Harz vom Laminat oder Fasern vom Harz, was Defekte in Leiterplatten verursacht.Delamination und Sinterkinetik eingesetzt werden.

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Unsere Thermomechanischen Analysatoren

Entdecken Sie die NETZSCH TMA-Produktpalette

TMA 512 Hyperion^® Select
Messung von Dimensionsänderungen unter definierter mechanischer Kraft
- 3 Öfen für Temperaturen von -150 °C bis 1500 °C oder 1600 °C
- Atmosphären: Inert, oxidierend, statisch, dynamisch, Vakuum, reduzierend, Wasserstoff
- Kraftbereich: 0,001 N bis 3 N
- Vakuumdicht
TMA 512 Hyperion^® Supreme
Dimensionsänderungen unter definierter mechanischer Kraft unter realen Bedingungen messen
- 5 Öfen für Temperaturen von -150 °C bis 1600 °C
- Mit Intracooler von -70 °C bis 450 °C
- Atmosphären: Inert, oxidierend, statisch, dynamisch, Vakuum, reduzierend, Wasserstoff, Feuchtigkeit, Wasserdampf
- Kraftbereich: 0,001 N bis 4 N
- Vakuumdicht
TMA 402 F1 /F3 Hyperion^®
Dimensionsänderungen unter definierter mechanischer Kraft unter realen Bedingungen.
- Temperatur -150°C bis 1600°C
- Simulation von realen Bedingungen wie Feuchtigkeit oder Wasserdampf
- Kraftbereich: 0,001 N bis 4 N
- Vakuumdicht
H₂Secure
Sichere Untersuchung von Materialien in Wasserstoffatmosphäre
- Zubehör für die STA 509 Jupiter^®-Serie sowie die TMA 512 Hyperion^®-Serie
- Nachrüstbar für die STA 449 Jupiter^®-Serie

Lernen Sie die Grundlagen und fortgeschrittenen Anwendungen von DIL und TMA kennen, um das dimensionale und thermomechanische Materialverhalten sicher zu charakterisieren, die thermischen Ausdehnungs- und Verformungseigenschaften genau zu bestimmen und die Materialentwicklung und Verarbeitungsleistung zu optimieren.

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Zubehör für TMA

Eine große Auswahl an Probenhaltern zeichnet die TMA 512 Hyperion^® Serie aus

Unsere TMA-Systeme sind für vielfältige Anwendungen ausgelegt. Je nach Fragestellung und Probengeometrie sind Probenhalter für Ausdehnungs-, Penetrations-, Zug- oder 3-Punkt-Biegeversuche erhältlich. Zubehör aus Quarzglas deckt Temperaturen bis 1100 °C ab. Für den Hochtemperaturbereich stehen Ausführungen aus Aluminiumoxid zur Verfügung.

Mit unseren speziellen Probenbehältern können Sie das Ausdehnungsverhalten von Pulvern, Pasten, Salzen und Flüssigkeiten sowie von Metallen bis zum Schmelzpunkt untersuchen. Auch Immersionsquellversuche sind möglich.

Accessories for Dilatometers and Thermomechanical Analyzers

Fresh green leaves glisten with dew under warm sunlight, creating a serene, vibrant atmosphere that highlights nature's beauty.

Thermische Analyse unter Wasserstoff

Das speziell für die NETZSCH Analysegeräte entwickelte H₂Secure-Konzept bietet eine Komplettlösung für die Durchführung von Experimenten in Umgebungen mit unterschiedlichen Wasserstoffkonzentrationen bei maximaler Sicherheit.

Dieses TÜV-zertifizierte Konzept ermöglicht sichere Untersuchungen in einer 100%igen H₂-Umgebung oder bei geringeren H₂-Konzentrationen, gemischt mit nicht brennbaren Gasen wie Stickstoff (N₂) oder Argon (Ar).

Mehr über H₂Secure

Die TMA-Methode

Die thermomechanische Analyse (TMA) ist eine Methode zur Bestimmung von Dimensionsänderungen von festen, flüssigen oder pastösen Materialien in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder der Zeit unter definierter mechanischer Belastung (DIN 51005, ASTM E831, ASTM D696, ASTM D3386, ISO 11359 – Teil 1 bis 3). Diese Methode ist eng verwandt mit der Dilatometrie, bei der die Längenänderung von Proben unter vernachlässigbarer Kraft ermittelt wird.

Viele Materialien ändern beim Aufheizen oder Abkühlen ihre thermomechanischen Eigenschaften. Neben der thermischen Ausdehnung können auch Phasenumwandlungen, Sinterstufen oder Erweichungen untersucht werden. TMA-Messungen können in verschiedenen Modi wie Deformation, Kompression, Penetration, Zug oder Biegung durchgeführt werden.

Thermische Ausdehnung

Die lineare thermische Ausdehnung gibt an, wie stark ein Material bei der Verarbeitung schrumpft oder sich ausdehnt, ob Kombinationen aus ungleichen Materialien auch beim Aufheizen stabil bleiben oder bei welcher Temperatur die Phasenumwandlung / PhasenänderungDer Begriff Phasenumwandlung (oder Phasenänderung) wird am häufigsten verwendet, um Übergänge zwischen dem festen, flüssigen und gasförmigen Zustand zu beschreiben. Eine Phase eines thermodynamischen Systems und die Zustände haben einheitliche physikalische Eigenschaften.Phasenumwandlung einsetzt und sich der CTE ändert.

Die Abbildung zeigt die thermische Ausdehnung (dL/L₀ in %) einer Elastomerprobe (NR50) im Temperaturbereich von -100 °C bis 0 °C. Der Glasübergang (Tg) wurde bei -66 °C bestimmt. Dieser kennzeichnet den reversiblen Übergang von einem harten, relativ spröden Zustand zu einem weicheren, gummiartigen Zustand.

Abbildung: TMA-Messung im Expansionsmodus an einer Elastomerprobe (NR50): Probenhalter: Quarzglas, Probendicke: 2 mm, Heizrate: 5 K/min, Heliumatmosphäre

TMA – DIE METHODE ZUR PRÄZISEN BESTIMMUNG VON DIMENSIONSÄNDERUNGEN

Funktionsprinzip

Unabhängig von der gewählten Deformationsart (Expansion, Kompression, Penetration, Zug oder Biegung) wird die Längenänderung der Probe über einen Fühlstempel auf einen hochempfindlichen induktiven Wegaufnehmer (LVDT) übertragen und in ein digitales Signal umgewandelt.

Die Fühlstempel und die zugehörigen Probenhalter aus Quarzglas oder Aluminiumoxid sind für die unterschiedlichsten Anwendungen optimiert und lassen sich schnell und einfach austauschen.

Ihre Vorteile

> 60

Jahre Erfahrung in der thermischen Analyse

> 50

Vertriebs- und Servicestandorte weltweit

5

verschiedene Ofentypen bis zu 1600 °C zugeschnitten auf Ihre Anwendung

Warum sollten Sie eine NETZSCH TMA für Ihre thermische Analyse wählen?

Ultrapräzise Messung mit LVDT-Sensoren: Dank ihrer vertikalen Bauweise und hochempfindlichen LVDT (Linear Variable Displacement Transducer)-Sensoren liefern sie eine digitale Auflösung von bis zu 0,125 nm. Dies ermöglicht die Analyse empfindlicher Proben wie Folien und Fasern ohne Biegung durch Schwerkraft.
Digital gesteuerter Kraftbereich: Wählen Sie zwischen zwei Kraftoptionen – 0,001 N bis 3 N (Modell Select) oder bis zu 4 N (Modell Supreme) – für Druck-, Kriech-, Eindring-, Zug- und Biegebelastungsprüfungen.
Maßgeschneidert für zukünftige Anwendungen: Die NETZSCH TMA 512 unterstützt Messungen an Immersionsquellungen, Salz- und Metallschmelzen mit speziellen Behältern (z. B. Graphitkolbenbehälter und Flüssigkeitsbehälter), die für anspruchsvolle Materialprüfungen bis zum Schmelzpunkt ausgelegt sind.
Modulares Ofensystem mit großem Temperatur- und Atmosphärenbereich:
1. Select-Modell : –70 °C bis 1500 °C (optional 1600 °C).
2. Supreme-Modell: -150 °C bis 1600 °C mit fünf austauschbaren Ofentypen und Doppelofenoption
3. Unterstützte Atmosphären umfassen inert, oxidierend, reduzierend, Vakuum, Feuchtigkeit, Wasserdampf und sogar 100 % Wasserstoff

Proteus^®-Software mit AutoEvaluation: Die Analysesoftware von NETZSCH umfasst AutoEvaluation, mit dem sich Ereignisse wie GlasübergangstemperaturDer Glasübergang gilt als eine der wichtigsten Eigenschaften amorpher und teilkristalliner Materialien, wie z.B. anorganische Gläser, amorphe Metalle, Polymere, Pharmazeutika und Lebensmittel, usw., und bezeichnet den Temperaturbereich, in dem sich die mechanischen Eigenschaften des Material von einem harten und spröden Zustand in einen weicheren, verformbaren oder gummiartigen Zustand ändern.Glasübergangstemperatur, SinternSintern ist ein Herstellungsverfahren zur Bildung eines mechanisch stabilen Körpers aus einem keramischen oder metallischen Pulver.Sintern oder Schrumpfungsstufen automatisch bestimmen lassen. Dadurch werden Arbeitsabläufe optimiert und die Analysezeit verkürzt.
Proven Excellence & Unlimited Warranty: Jahrzehntelange Erfahrung in der thermischen Analyse und ein hervorragender Ruf bei Innovation und Qualität unterstreichen die Zuverlässigkeit unserer Analysegeräte. Um die langfristige Verfügbarkeit unserer Services zu unterstreichen, bieten wir für die Geräteserie TMA 512 Hyperion^® eine unbegrenzte Garantie an.

Unser Qualitätsversprechen:

Die unbegrenzte NETZSCH-Garantie

Unser Engagement für Qualität geht weit über unsere Analysegeräte hinaus. Wir wissen, dass Ihre Investition in Spitzentechnologie eine langfristige ist. Deshalb bieten wir Ihnen etwas Einzigartiges – unsere unbegrenzte Garantie.

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Häufig gestellte Fragen

Lange Lebensdauer

Hochwertige Prüfgeräte mit langer Ersatzteilverfügbarkeit und bestem Service

Immer für Sie da

Direkter Kontakt zu Ihren NETZSCH Experten aus Service, Labor, Schulung und Vertrieb

Unlimited Warranty

Wir unterstützen Ihr TMA 512 Analysegerät über den gesamten Lebenszyklus

TMA-Anwendungsgebiete

Der Anwendungsbereich von Geräten zur thermomechanischen Analyse erstreckt sich von der Qualitätskontrolle bis hin zu Forschung und Entwicklung. Typische Einsatzgebiete sind in der Regel Kunststoffe und Elastomere, Duroplaste, Verbundwerkstoffe, Klebstoffe, Folien und Fasern. Auch Keramik, Glas und Metalle können mittels TMA analysiert werden.