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隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對(duì)新材料的物理和化學(xué)性能研究的迫切需要，熱分析方法取得了很快的進(jìn)展，已相繼研制出測(cè)量物質(zhì)各種性質(zhì)的熱分析方法，包括熱機(jī)械分析(TMA)、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械法(DMA)、逸出氣體分析(EGA)、熱光學(xué)法、熱發(fā)聲法、放射熱分析和熱逸出水分分析等。這里簡(jiǎn)要介紹熱機(jī)械分析法。
熱機(jī)械分析是在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)在非振動(dòng)負(fù)荷下的形變與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)具有一定形狀的試樣施加外力，根據(jù)所測(cè)試樣的形變溫度曲線，就可求算出試樣的力學(xué)性質(zhì)，所施加外力的方式有壓縮、扭轉(zhuǎn)和拉伸等。
通常熱機(jī)械分析儀還配備有下列幾種附件。
1)纖維拉伸譜儀測(cè)定纖維的收縮應(yīng)力與溫度的關(guān)系。
該譜儀的主要變換器是由一個(gè)低彈性常數(shù)的負(fù)荷單元與TMA上的線性可變微分轉(zhuǎn)換器串聯(lián)在一起的。這種譜儀是研究纖維熱歷史的一種很有用的附件，可用于研究纖維的熱定形、織構(gòu)和拉絲的比率。
2)應(yīng)力松弛譜儀 測(cè)定黏彈性材料的松弛模數(shù)與時(shí)間的關(guān)系。這種譜儀的變換器是由高負(fù)荷單元和承受1kg負(fù)荷的無(wú)脹鋼探頭與TMA上的線性可變微分轉(zhuǎn)換器串聯(lián)在一起的。該譜儀可測(cè)定材料的應(yīng)力松弛效應(yīng)和彈性模量。
3)平行的板式流變儀 分析黏性材料的低切變黏度。
TMA除了測(cè)定收縮應(yīng)力、黏度和彈性模量以外，還可用于膨脹系數(shù)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、拉伸模量和壓縮模量的測(cè)定以及蠕變的研究。
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