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
Messung des CTE an Metallen oder Polymeren
Messung des CTE an Kompositsystemen im Stackaufbau
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)