Thermomechanische Analyse

Typ
TMA Q400EM
Geräteklasse
Thermische Analysatoren
Hersteller
TA Instruments
Anwendung
  • Messung der temperaturabhängigen Probenausdehnung und Ableitung des Temperaturausdehnungskoeffizienten (CTE) polymerer Werkstoffe
  • Suche nach an den Anwendungsfall gut angepassten Werkstoffen
  • Charakterisierung der Alterungseffekte durch Temperaturwechsel, Feuchte/Wärme-, Salznebel- o. Medienauslagerung
  • Charakterisierung als Eingangsgröße für FEM-Simulationen für Lebensdauermodelle mikroelektronischer Aufbauten
Eigenschaften

Anlagenparameter

  • Maximalkraft: 2 N
  • Minimalkraft: 0,001 N
  • Kraftauflösung: 0,001 N
  • Wegauflösung: <0,5 nm
  • Frequenzbereich 0,01 bis 2 Hz*
  • Temperaturbereich: -80 bis 1000 °C**
  • Auf- und Abkühlrate: 2 bis 50 K/min***
  • Temperaturstabilität: 0,1 K

*     Für DTMA und MTMA-Messungen
**    Nutzbare Temperaturbereiche -70-400°C und 25-1000°C
***   Abhängig von der Zieltemperatur

MTMA-Messungen

  • Modulierte thermo-mechanische Analyse
  • Dient zur getrennten Betrachtung von gleichzeitig stattfindenden Effekten der Schrumpfung und thermischen Ausdehnung
  • Über eine Temperaturmodulation (sinusartig) kann die Probenausdehnung mittel FFT in einen reversiblen und nichtreversiblen Anteil zerlegt werden

Belastungsmöglichkeiten

  • Expansionsmodul für die Messung von CTE der meisten Festkörpermaterialien
  • Makro-Expansionsmodul für die Messung von CTE sehr weicher Materialien
  • Penetrationsmodul für die Charakterisierung des Schmelzverhaltens von Beschichtungen auf deren Substraten
  • 3-Punkt Biegemodul für die Charakterisierung der Verformungstemperatur steifer Materialien
Beispiele
Expansionsmodul
Makro-Expansionsmodul
Penetrationsmodul
3-Punkt-Biegemodul
Messung der Probenausdehnung und Beispiel eines stabilisierten Werkstoffes bzw. vollständig vernetztes Polymer
Beispiel für hohe Nachvernetzung (i.d.R. ungünstig für Zuverlässigkeit)
Berechnung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE)