熱機械分析

熱機械分析は、主に熱膨張係数（CTE）を測定するために使用される熱分析の方法である。 熱膨張係数(CTE)と密接な関係がある。 ダイラトメトリー.

ダイラトメトリーでは無視できる荷重下での膨張を測定し、サーモメカニカル分析では制御された荷重下での膨張を測定します。
試料に接触したプッシュロッドの変位は、温度の関数として測定されます。

サーモバランスの構造

古典的な熱重量測定では、試料は通常、不活性物質（白金、酸化アルミニウム、金など）のるつぼに入れられ、雰囲気と温度を制御できる炉内のセンサーの上に置かれる（スキーム1）。

試料、プッシュロッド、変位センサー（LVDT）を示すサーモメカニカル分析装置のセットアップ。

より大きな力、または先端を持つプッシュロッド（ペネトレーションプッシュロッド）を使用することで、試料の軟化を調べることができます。
これは ガラス転移温度(Tg)の測定に有用です。

熱機械分析は、よく使用される示差走査熱量測定（DSC）よりもはるかに高感度です。 示差走査熱量測定 (DSC).振動する力（正弦波、三角波、矩形波など）を使用することで、振動する応答信号を得ることができ、感度を高めることができます。

TMAによるエラストマーのガラス転移の検出；Tgは29℃で検出された。

さまざまなTMA測定システム

さらに、プッシュロッドや測定アセンブリの種類を増やすことで、ヤング率の推定や繊維や箔のCTE測定が可能になります。後者の場合、試料を特殊な試料ホルダーにクランプし、試料にわずかな張力をかけます。

熱機械分析の特性と反応

TMAは、繊維や箔の熱膨張係数（CTE）や応力／ひずみ挙動の測定に、ポリマー科学の分野で広く使用されています。ポリマーサンプルの加熱中に溶媒が蒸発し、未硬化部分が硬化してポリマー鎖の再配列や再結晶が起こり、収縮（負の膨張）として検出されることがあります。

軟化挙動とガラス転移温度（Tg）は、主に振動力を加えることによっても調べることができる。

プラスチック – 熱機械分析（TMA） – Part 1：一般原則

プラスチック – 熱機械分析（TMA） – 第2部：線熱膨張係数とガラス転移温度の測定