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Thermomechanische Analyse (TMA)
Zur Messung der thermischen als auch mechanischen Eigenschaften wird ein thermomechanischer Analysator (TMA) eingesetzt. Temperaturabhängige Dimensionsänderungen in Festkörpern, Flüssigkeiten und Pasten sind maßgeblich für die Anwendungsmöglichkeiten eines bestimmten Materials oder liefern Informationen über die Zusammensetzung, Struktur und Verarbeitungsbedingungen.
Mit der TMA werden Dimensionsänderungen gemessen und gleichzeitig wird die Probe zusätzlich einer mechanischen Belastung ausgesetzt (DIN 51005, ASTM E 831, ASTM D 696 und ASTM D 3386). Dies ermöglicht die Bestimmung der thermischen Längenänderung (mit vernachlässigbarer mechanischer Belastung: Dilatometrie (DIN 51045)) sowie der thermomechanischen Eigenschaften.
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.Dichteänderungen, 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.
Apparaturen für die thermomechanische Analyse werden in allen Bereichen von der Forschung und Entwicklung bis zur Qualitätskontrolle eingesetzt. Typische materialbezogene Anwendungsgebiete sind Kunststoffe und Elastomere, Duromere, Verbundwerkstsoffe, Klebstoffe, Folien und Fasern, Keramiken, Glas und Metalle.

Thermische Ausdehnung
Die lineare thermische Ausdehnung ist eine wichtige Variable zur Einschätzung des Dimensionsverhaltens eines Materials als Antwort auf eine Temperaturänderung.
Dieser Plot zeig die thermische Ausdehnung (dL/L0 in %) eines Epoxidharzes zwischen -70 °C und 270 °C. In der ersten Aufheizung (blaue Kurve) tritt der Onset des Glasübergangs (Tg) bei 123 °C auf. In der zweiten Aufheizung (rote Kurve) ist der Onset des Tg leicht zu 125 °C verschoben. Diese Verschiebung könnte auf Relaxationseffekte oder Nachhärtung zurückzuführen sein.

