metody
Analiza termomechaniczna (TMA)
Do pomiaru zarówno właściwości termicznych, jak i mechanicznych stosuje się analizator termomechaniczny (TMA). Zależne od temperatury zmiany wymiarów ciał stałych, cieczy i past określają przydatność danego materiału do danego zastosowania lub dostarczają informacji o składzie, strukturze i warunkach przetwarzania.
TMA mierzy te zmiany wymiarowe, umożliwiając jednocześnie poddanie próbki dodatkowemu obciążeniu mechanicznemu (DIN 51005, ASTM E 831, ASTM D 696 i ASTM D 3386). Umożliwia to określenie termicznej zmiany długości (przy pomijalnym obciążeniu mechanicznym: dylatometria, DIN 51045), a także charakterystyki termomechanicznej.
Oprócz liniowej rozszerzalności cieplnej i współczynnika rozszerzalności cieplnej, TMA może być również wykorzystywana do badania temperatur przemian fazowych, temperatur spiekania, stopni skurczu, temperatur zeszklenia, dylatometrycznych punktów mięknienia, rozszerzalności objętościowej, zmian gęstości, rozwarstwienia i kinetyki spiekania.
Przyrządy do analizy termomechanicznej są stosowane we wszystkich obszarach, od badańarch i rozwoju po kontrolę jakości. Typowe dziedziny obejmują tworzywa sztuczne i elastomery, tworzywa termoutwardzalne, materiały kompozytowe, kleje, folie i włókna, ceramikę, szkło i metale.
Rozszerzalność cieplna
Liniowa rozszerzalność cieplna jest ważną zmienną do oceny zachowania wymiarowego materiału w odpowiedzi na zmianę temperatury.
Wykres przedstawia rozszerzalność cieplną (dL/L0 w %) żywicy epoksydowej w zakresie od -70°C do 270°C. Podczas pierwszego ogrzewania (niebieska krzywa), początek przejścia szklistego (Tg) występuje w temperaturze 123°C. Podczas drugiego ogrzewania (czerwona krzywa), początek Tg jest nieznacznie przesunięty do 125°C. Przesunięcie to może być spowodowane efektami relaksacji lub utwardzania wtórnego.
