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)
