열역학 분석
열역학 분석
열역학적 분석은 주로 다음을 측정하는 데 사용되는 열 분석 방법입니다. 열팽창 계수(CTE) 와 밀접한 관련이 있는 팽창 측정.
팽창 측정은 무시할 수 있는 하중 하에서 팽창을 측정하고 열역학적 분석은 제어 하중 하에서 측정합니다.
시료와 접촉하는 푸시로드의 변위는 온도에 따라 측정됩니다.
열 균형의 구조
고전적인 열 중량 측정에서는 일반적으로 불활성 물질(예: 백금, 산화 알루미늄, 금 등)로 된 도가니에 샘플을 넣고 제어된 대기와 온도를 가할 수 있는 용광로의 센서 위에 놓습니다(도식 1).
샘플, 푸시로드 및 변위 센서(LVDT)를 보여주는 열역학 분석기 설정
더 높은 힘 및/또는 팁(침투 푸시 로드)이 있는 푸시 로드를 사용하여 시료의 연화를 조사할 수 있습니다.
이는 다음과 같은 측정에 유용합니다. 유리 전이 온도(Tg) 측정에 유용합니다.
열역학적 분석은 자주 사용되는 것보다 훨씬 더 민감한 차동 주사 열량 측정(DSC). 진동하는 힘(예: 정현파, 삼각, 직사각형)을 사용하여 진동 응답 신호를 생성함으로써 감도를 높일 수 있습니다.
진동력을 이용한 TMA에 의한 탄성중합체의 유리 전이 감지; Tg는 검출기 반응 신호의 강한 증가로 29°C에서 발견되었습니다.
다양한 TMA 측정 시스템
다른 유형의 푸시로드와 측정 어셈블리를 사용하면 섬유 및 호일의 영탄성 계수 또는 CTE 측정을 추정할 수 있습니다. 후자의 경우 시료를 특수 시료 홀더에 고정하고 시료에 약간의 장력을 가합니다.
열역학 분석의 특성 및 반응
TMA 는 폴리머 과학에서 섬유와 포일의 열팽창 계수(CTE) 및 응력/변형 거동을 측정하는 데 널리 사용됩니다. 폴리머 시료를 가열하는 동안 용매가 증발하고 아직 경화되지 않은 부분이 경화될 수 있으며 폴리머 사슬의 재배열 및/또는 재결정화가 수축(음의 팽창)으로 감지될 수 있습니다.
연화 거동과 유리 전이 온도(Tg)는 주로 진동력을 가하여 조사할 수도 있습니다.
열역학 분석 표준
- ISO 11359: 플라스틱 – 열역학적 분석(TMA)
플라스틱 – 열역학적 분석(TMA) – 1부: 일반 원칙
플라스틱 – 열역학적 분석(TMA) – 2부: 선형 열팽창 계수 및 유리 전이 온도 결정
- ASTM E831 – 19 열역학적 분석에 의한 고체 재료의 선형 열팽창 표준 시험 방법
- ASTM E2113 – 18 열 기계 분석기의 길이 변화 교정을 위한 표준 시험 방법
- ASTM E1363 – 18 열기계 분석기의 온도 교정을 위한 표준 시험 방법
