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Hitachi

日立ハイテクサイエンス

TMAの応用測定

熱機械分析装置TMA(ThermoMechanical Analyzer)は、通常の使用*以外にも幅広いアプリケーションに対応できる熱分析装置です。(1)応力と歪みの関係、クリープ挙動、応力緩和といった寸法安定性の検討(2)湿度制御下、減圧下での環境測定 (3)動的粘弾性解析 などの測定が可能です。

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通常の測定は、試料に一定の荷重で圧縮あるいは引張りながら、主に試料の膨張や軟化に伴う試料の長さの変化を測定します。

熱収縮応力測定

一定変形量にて、温度を昇降温制御した場合は、温度変化による試料形状の変化を起こさないために必要な応力を測定できます。

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一定応力制御にて一定昇温するのは、通常のTMA測定となります。


図1 食品用ラップの熱収縮応力測定

応力-歪み曲線(SS曲線)

一定温度制御下にて、応力または歪みを定速で変化させる制御を行うと、応力と歪みの関係がプロットされます。応力-歪み曲線の最初の部分は直線的で、その傾きから弾性率の算出や線形領域の確認もできます。


図2 ポリエチレンフィルムの応力-歪み曲線

熱硬化反応の測定

一定温度または一定昇温制御下での振動応力制御にて、熱硬化反応の測定が行えます。
熱硬化反応が起こるまで、TMA信号は一定の振幅で推移するが、硬化が始まるとTMA信号が収束します。


図3 エポキシ系接着材の熱硬化反応測定

湿度制御測定

オプションの追加により、相対湿度0~90%(温度5~90℃)での測定環境が実現でき、 サンプルが使用される実条件に近い環境で分析が可能です。