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熱機械分析是一種測量物質(zhì)的形變與溫度時間等函數(shù)關(guān)系的一種技術(shù)，主要用于測量物質(zhì)的膨脹系數(shù)和相轉(zhuǎn)變溫度等參數(shù)，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、薄膜、纖維、涂料、陶瓷、玻璃等多個領(lǐng)域，進行這種測量的儀器稱為熱機械分析儀。
作為熱分析技術(shù)大類中的一種，熱機械分析儀的基本原理與熱膨脹分析儀的原理相近，均是測量固體和液體尺寸隨溫度變化的儀器。主要是在程序控溫下，利用儀器內(nèi)部的線性可變差動變壓器(LVDT)量測材料因熱及機械荷重下所產(chǎn)生的尺寸變化，獲得在不同荷重情形(如壓力或張力)下，試樣的膨脹、拉伸、壓縮和彎曲的量測等。
熱機械分析儀的操作模式、測試探頭、工作夾具都具有很強的靈活性，同時能夠得到靈敏的信號。儀器中的探頭由固定在其上面的懸臂梁和螺旋彈簧支撐，通過加馬力馬達對試樣施加載荷。當(dāng)試樣長度(即試樣管和探頭的相對位置)發(fā)生變化時，差動變壓器檢測到此變化，則連同溫度、應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)，由熱機械分析儀中央處理機收集后送到工作站進行數(shù)據(jù)分析。
熱機械分析儀主要由機架、壓頭、加荷裝置、加熱裝置、致冷裝置、形變測量裝置、記錄裝置、溫度程序控制裝置等組成，各組成部分的主要參數(shù)如下：
1、機架：剛形結(jié)構(gòu)，在測試溫度范圍內(nèi)軸線方向不發(fā)生變形；
2、壓頭：直徑4.0 mm，長度10 mm；
3、加荷裝置：可通過壓桿、壓頭對試樣施加壓強0.4 MPa；
4、加熱裝置：為程序控制系統(tǒng)，控溫速率1.2 ℃/min，控溫精度0.5 ℃；
5、致冷裝置：溫度限為-150 ℃；
6、形變測量裝置：探頭每位移1 μm輸出1 μV電信號。
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