Termomekaaninen analyysi

Termomekaanisen analyysin käyttötarkoitukset

TMA mittaa materiaalissa tapahtuvia fysikaalisia muutoksia, kun siihen kohdistetaan kuormitusta eri lämpötiloissa. Tuloksena saadaan tietoa materiaalin käyttäytymisestä lämpötilan noustessa ja laskiessa. TMA:n avulla määritettäviä parametrejä ovat mm. lasittumis- ja sulamislämpötila, lämpölaajenemiskerroin sekä materiaalin kiteisyys vs. amorfisuus eri lämpötiloissa. Tiedon pohjalta voidaan esimerkiksi optimoida muovin valmistusprosessia tai varmistaa, että uuden biopohjaisen muovin ominaisuudet vastaavat perinteisen muovimateriaalin ominaisuuksia.

Miten termomekaaninen analyysi toimii?

Termomekaanisessa analyysissä testikappale kiinnitetään mittausanturiin ja asetetaan testikammioon, jossa siihen voidaan kohdistaa useaa erityyppistä mekaanista rasitusta valitussa lämpötilaohjelmassa. Rasitustyyppejä ovat esimerkiksi puristus-, puhkaisu-, ja taivutusvoima, kun taas lämpötila voi vaihdella laitteesta riippuen esimerkiksi -150 ja +1 000 asteen välillä. Anturi mittaa, miten näytteen ulottuvuudet muuttuvat eri lämpötiloissa voiman pysyessä tasaisena, jolloin saadaan tietoa materiaalin mekaanisten ominaisuuksien muutoksista eri lämpöolosuhteissa.

Näytevalmistelu

Termomekaanista analyysiä varten tarvitaan erimallisia näytekappaleita siitä riippuen, millaista mekaanista rasitusta näytteeseen on tarkoitus kohdentaa. Esimerkiksi vetävää voimaa voidaan kohdentaa ohueen kalvoon tai kuitumaiseen näytteeseen, kun taas puristus- ja läpäisyvoimaa kohdennetaan paksumpaan kiinteään kappaleeseen.

TMA vs. DMA & DSC

DMA eli dynaaminen mekaaninen analyysi mittaa lämpöominaisuuksien sijaan ensisijaisesti sitä, miten materiaali reagoi vaihtelevaan mekaaniseen rasitukseen (tasaisen voiman sijaan näytteeseen kohdistetaan värähtelevää rasitusta). Menetelmiä voidaan käyttää osittain samoihin käyttötarkoituksiin, kuten lasisiirtymälämpötilan määritykseen, jossa DMA on yleensä TMA:ta tarkempi.

DSC eli differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria tarjoaa TMA:n tapaan tietoa muun muassa siirtymälämpötiloista, mutta ei kerro samalla tavalla materiaalin mekaanisten ominaisuuksien muutoksista eri lämpötiloissa.

Kysyttävää?

Orgaanisten materiaalien testaukseen erikoistunut asiantuntijamme Ville Roininen vastaa mielellään kysymyksiin.

ville.roininen@measurlabs.com+358 40 752 5289

Tilaa lämpöanalyysit Measurlabsilta

Usein eri lämpöanalyysimenetelmiä, kuten DSC:tä, TMA:ta, DMA:ta ja dilatometriaa käytetään yhdessä kartoittamaan materiaalin ominaisuuksia mahdollisimman kattavasti. Measurlabs tarjoaa mittauksia kaikilla mainituilla menetelmillä. Voit kysyä lisätietoja ja pyytää tarjousta testeille alempaa löytyvällä lomakkeella tai ottamalla suoraan yhteyttä testausasiantuntijaamme.

Pyydä tarjous