Máy Phân Tích Cơ Nhiệt (TMA)

Nhiều loại vật liệu trải qua sự thay đổi các đặc tính cơ nhiệt trong suốt quá trình gia nhiệt hoặc làm lạnh. Ví dụ, sự chuyển phase, các bước thiêu kết hay mềm hóa có thể xảy ra ngoài sự giãn nở về nhiệt. Phân tích TMA có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc có giá trị về thành phần, cấu trúc, điều kiện sản xuất hoặc khả năng ứng dụng của nhiều loại vật liệu. Phạm vi ứng dụng của thiết bị này trong phân tích cơ nhiệt mở rộng từ kiểm soát chất lượng đến nghiên cứu và phát triển. Các lĩnh vực điển hình bao gồm nhựa và chất đàn hồi, sơn và thuốc nhuộm, chất kết dính, sợi và màng film, gốm, thủy tinh, kim loại và vật liệu composite.

Máy phân tích cơ nhiệt (TMA) xác định sự thay đổi kích thước của vật liệu rắn, lỏng và chất kết dính được tác động bởi nhiệt độ và/hoặc thời gian dưới một lực cơ lý xác định (DIN 51 005, ASTM E831, ASTM D696, ASTM D3386, ISO 11359 – Parts 1 to 3). Nó liên quan mật thiết đến hệ số giãn nở nhiệt (hệ số giãn nở theo chiều dọc), xác định sự thay đổi chiều dài của mẫu dưới một lực không đáng kể (e.g DIN 51 045).

Máy Phân Tích Cơ Nhiệt (TMA)




Máy Phân Tích Cơ Nhiệt TMA 402 F1/F3 Hyperion®

Máy Phân Tích Cơ Nhiệt TMA 402 F1/F3 Hyperion®

Trái tim của TMA 402 Hyperion®  là cảm biến chuyển vị cảm ứng chính xác cao (LVDT). 

Công nghệ này đã được thử thách qua thời gian; nó cũng được sử dụng trong các máy đo độ giãn nở nhiệt và cho phép đo được ở sự thay đổi chiều dài nhỏ nhất, trong phạm vi nanomet (độ phân giải điện tử là 0.125 nm).

Đo đồng thời lực và tín hiệu chuyển vị 

Lực tác động lên mẫu được tạo ra bằng điện từ trong TMA 402 Hyperion®. Điều này đảm bảo thời gian phản hồi nhanh chóng với các thử nghiệm có tải thay đổi, ví dụ, thử nghiệm đặc tính rão của vật liệu. Một cảm biến lực độ nhạy cao (độ phân giải điện tử < 0.01 mN) đo liên tục lực tác động qua thanh đẩy và tự động điều chỉnh lại. Điều này làm cho TMA 402 Hyperion® khác so với các giá trị cài đặt trước.

 

Hệ thống đo ổn nhiệt kín chân không

Toàn bộ hệ thống đo TMA 402 F1/F3 Hyperion® được giữ ổn nhiệt thông qua làm mát bằng nước. Điều này đảm bảo phép đo sẽ không bị ảnh hưởng bởi nhiệt từ lò nung hay sự dao động nhiệt trong môi trường bên trong. Tất cả các khớp nối đều được thiết kế kín chân không cho phép thực hiện phép đo trong môi trường khí tinh khiết cao hoặc trong điều kiện chân không. Áp suất dưới 10-4 mbar có thể đạt được trong TMA 402 F1/F3 Hyperion® với việc sử dụng một bơm Turbo phân tử. Kết hợp với bộ kiểm soát lưu lượng  khí làm sạch và bảo vệ (tùy chọn), các phép đo có thể được kiểm soát tối ưu trong điều kiện môi trường oxy hóa hay môi trường khí trơ tinh khiết cao.

Kiểm soát lực chính xác

Hệ thống điều khiển điện tử của TMA 402 Hyperion® cho phép cài đặt lực thử nghiệm trong phạm vi mN. Điều này cho phép thử nghiệm trên những vật liệu nhạy cảm như sợi mỏng hay màng film. Lực tác động lên mẫu có thể được thay đổi thông qua phần mềm theo từng bước hoặc kiểu tuyến tính. Chính điều này làm cho nó đặc biệt đơn giản khi thực hiện các phân tích nhhư thử nghiệm độ rão hay sức căng của vật liệu. Phiên bản cao cấp của  TMA 402 Hyperion®, TMA 402 F1 Hyperion®, cung cấp nhiều khả năng hơn. Từ các xung lượng đơn giản ở dạng hình chữ nhật hoặc đường dốc đến các mô-đun liên tục với tàn số có thể lựa chọn tùy ý (lên đến 1 Hz), mọi khả năng đều được đáp ứng. Dòng này đặc biệt thích hợp để xác định đặc tính vật liệu đàn hồi nhớt như mô-đun rão và đàn hồi.

Image

The heart of the TMA 402 Hyperion® is a highly precise inductive displacement transducer (LVDT). 

This technology has stood the test of time; it is also used for dilatometers and allows measurement of even the smallest of length changes, into the nanometer range (digital resolution of 0.125 nm).

Simultaneous measurement of force and displacement signal

The force operating on the sample is generated electromagnetically in the TMA 402 Hyperion®. This guarantees a quick response time for experiments with a changing load, e.g. tests on creep behavior. A highly sensitive force sensor (digital resolution < 0.01 mN) continuously measures the force exerted via the push rod and readjusts it automatically. This sets the TMA 402 Hyperion® apart from other instruments, which use only preset values.

Vacuum-tight thermostatic measuring system

The entire TMA 402 F1/F3 Hyperion® measuring system is thermally stabilized via water-cooling. This ensures that the measurement will not be influenced by heat from the furnace or by temperature fluctuations in the local environment. All joints have a vacuum-tight design to allow measurements in a highly pure atmosphere or under vacuum. Pressures of less than 10-4 mbar can be achieved in the TMA 402 F1/F3 Hyperion® with the use of a turbo molecular pump. In combination with the integrated mass flow controllers (MFC) for purge and protective gases (optional in the TMA 402 F3 Hyperion®), measurements in highly pure inert gas or in oxidizing atmospheres can be optimally controlled

Precise force control

The electronic control system for the TMA 402 Hyperion® allows forces to be set in the mN-range. This enables testing even on sensitive materials such as thin fibers or films. The force operating on the sample can be altered via the software in a stepwise or linear fashion. This makes it particularly simple to carry out such analyses as creep or stress sweep tests. The premium version of the TMA 402 Hyperion®, the TMA 402 F1 Hyperion®, provides even more capabilities. From single pulse in rectangular or ramp form to continuous modulation with a freely selectable frequency (up to 1 Hz), every possibility is covered. This model is particularly well-suited for determining visco-elastic material properties such as elasticity and creep modulus.

Image
TOP