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熱機(jī)械分析儀的原理及基本構(gòu)造

2023年01月11日 11:16

　　熱機(jī)械分析是一種測(cè)量物質(zhì)的形變與溫度時(shí)間等函數(shù)關(guān)系的一種技術(shù)，主要用于測(cè)量物質(zhì)的膨脹系數(shù)和相轉(zhuǎn)變溫度等參數(shù)，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、薄膜、纖維、涂料、陶瓷、玻璃等多個(gè)領(lǐng)域，進(jìn)行這種測(cè)量的儀器稱為熱機(jī)械分析儀。

　　作為熱分析技術(shù)大類中的一種，熱機(jī)械分析儀的基本原理與熱膨脹分析儀的原理相近，均是測(cè)量固體和液體尺寸隨溫度變化的儀器。主要是在程序控溫下，利用儀器內(nèi)部的線性可變差動(dòng)變壓器(LVDT)量測(cè)材料因熱及機(jī)械荷重下所產(chǎn)生的尺寸變化，獲得在不同荷重情形(如壓力或張力)下，試樣的膨脹、拉伸、壓縮和彎曲的量測(cè)等。

　　熱機(jī)械分析儀的操作模式、測(cè)試探頭、工作夾具都具有很強(qiáng)的靈活性，同時(shí)能夠得到靈敏的信號(hào)。儀器中的探頭由固定在其上面的懸臂梁和螺旋彈簧支撐，通過加馬力馬達(dá)對(duì)試樣施加載荷。當(dāng)試樣長度(即試樣管和探頭的相對(duì)位置)發(fā)生變化時(shí)，差動(dòng)變壓器檢測(cè)到此變化，則連同溫度、應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)，由熱機(jī)械分析儀中央處理機(jī)收集后送到工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

　　熱機(jī)械分析儀主要由機(jī)架、壓頭、加荷裝置、加熱裝置、致冷裝置、形變測(cè)量裝置、記錄裝置、溫度程序控制裝置等組成，各組成部分的主要參數(shù)如下：

　　1、機(jī)架：剛形結(jié)構(gòu)，在測(cè)試溫度范圍內(nèi)軸線方向不發(fā)生變形；

　　2、壓頭：直徑4.0 mm，長度10 mm；

　　3、加荷裝置：可通過壓桿、壓頭對(duì)試樣施加壓強(qiáng)0.4 MPa；

　　4、加熱裝置：為程序控制系統(tǒng)，控溫速率1.2 ℃/min，控溫精度0.5 ℃；

　　5、致冷裝置：溫度限為-150 ℃；

　　6、形變測(cè)量裝置：探頭每位移1 μm輸出1 μV電信號(hào)。

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