眼圖測試（訊號完整性測試）- 材料熱分析 | TMA測試材料的平均線性膨脹係數

 

熱分析（ thermal analysis ， TA ）是指用熱力學引數或物理引數隨溫度變化的關係進行分析的方法。

 

國際熱分析協會（International Confederation for Thermal Analysis，ICTA）於1977年將熱分析定義為：“熱分析是測量在程式控制溫度下，物質的物理性質與溫度依賴關係的一類技術。”根據測定的物理引數又分為多種方法。

 

常用的熱分析方法包括： 差示掃描量熱(DSC)、熱重分析（TGA）、導熱係數測試、熱機械分析(TMA)、動態熱機械分析(DMA)等5種方法。

 

01 熱機械分析(TMA)
熱機械分析（Thermal Mechanical Analyzer，簡稱：TMA） ，在程式溫度下和非震動載荷作用下，測量物質的形變與溫度、時間等函式關係的一種技術，因此又稱為“靜態熱機械分析法”。 TMA工作模式

                       02 TMA測試原理

TMA測試原理是透過探頭（膨脹、穿刺、拉伸等）對樣品材料施加一定的載荷（載荷很小，只是為了保證探頭和樣品接觸，不會使樣品發生形變），隨著溫度的逐漸升高或降低，材料會膨脹或收縮，TMA可量測到探頭的變化，由此量得膨脹係數或收縮係數。

 

TMA原理圖

 

 

03 測量與研究材料的特性
• 線膨脹係數（CTE）；
• 轉變溫度：如玻璃化轉變溫度Tg、軟化溫度；
• 黏彈效能（蠕變、應力鬆弛等）；
• 相容性：如層壓板相鄰層（爆板時間）、塗層-基底、彈性樹脂-補強劑/填料、密封包裝/膠囊與其保護的物質的機械效能；
• 薄膜、纖維的物理效能和機械效能；
• 最優加工條件：如監控聚合物的固化速率和固化程度等。

 

04 熱機械分析TMA相關測試標準

 

ASTM E831-14ISO 11359-1:2014ISO 11359-2:1999IPC-TM-650 2.4.24.1 ASTM E831-19

 

05 熱機械分析案例應用

測試專案：平均線性膨脹係數

測試方法： 參照ASTM E831-19和客戶要求

測試條件：

試樣尺寸：黑色（9.78mm×5.06mm×1.00mm）

升溫速率：5℃/min

負載：50mN

吹掃氣體：N2，50ml/min

溫度範圍：-30~130℃

測試結果：

 

	測試結果
MD方向	溫度範圍	試樣1	試樣2
	-30 ℃ -60 ℃	136.7μm/(m· ℃ )	157.1μm/(m· ℃ )

 

TMA曲線圖：

 

 

 

 

 

 

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