热机械分析仪的核心功能是什么？

更新时间：2026-02-26

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　　热机械分析仪(TMA)是一种用于测量材料在温度变化条件下力学性能的重要仪器，广泛应用于塑料、陶瓷、金属等多种材料的研究领域。

　　1.核心机制：热机械分析仪的核心功能是通过测量材料在受热或冷却过程中因温度变化而引起的尺寸变化来评估其热机械性能。这些变化通常与材料的物理状态、热膨胀系数以及相变等密切相关。

　　2.工作过程：在测试过程中，探头以恒定或可编程的力(如压缩、拉伸、弯曲等模式)接触样品。当样品在程序控制的温度下(升温、降温或恒温)发生物理或化学变化时，其尺寸会发生变化。这一变化通过探头传递至高精度位移传感器(通常为线性可变差动变压器或光电编码器)，被实时转换为电信号并记录下来。输出为一条尺寸变化随温度或时间变化的曲线，即TMA特征图谱。

　　3.深层机制：从宏观形变到微观机理，TMA能够准确区分各向异性材料不同方向上的热膨胀系数，揭示材料内部的微观结构变化。

　　4.参比补偿技术：为了排除仪器本身热膨胀带来的背景噪声，TMA普遍采用光学或机械式参比补偿系统。该系统同步测量一个已知膨胀特性的参比物(如石英)或直接监测推杆自身的膨胀量，并从总信号中实时扣除，从而确保数据的准确性。

　　热机械分析仪的使用注意事项：

　　1.安全操作

　　-高温/低温防护：实验期间炉子、样品及夹具温度可能过低，接触高温夹具前必须等待其冷却至室温，避免烫伤。

　　-液氮使用：使用液氮时需保持通风良好，防止缺氧窒息。

　　-样品温度控制：实验温度需低于样品分解或粘流温度，防止样品损坏。

　　-设备保护：禁止用手移动炉体或触摸炉体上方高温区域。

　　2.仪器维护

　　-清洁与防尘：光学部件(如位移传感器)需用擦镜纸清洁,严禁直接接触镜面。样品支架、炉膛等机械部件定期用无水乙醇擦拭,防止残留物影响精度。

　　-恒温水浴系统维护：使用蒸馏水或去离子水,定期更换滤芯(建议2-3个月一次)并清理管道。水温建议比室温高2-3℃(带制冷型)或10℃(不带制冷型),避免冷凝。

　　-周期性保养计划：每6-12个月校准温度、位移及力值系统,参照ISO/ASTM标准。长期停用后重启时,需先进行基线漂移测试。