塑料热机械分析(TMA)测试
检测项目
热膨胀性能检测：
线性热膨胀系数(CTE)：α值（μm/m·°C），参照ISO 11359-2
体积膨胀系数：ΔV/V0（%），温度范围-50°C至200°C
转变温度检测：
玻璃化转变温度(Tg)：拐点温度（℃），精度±0.5°C
软化点：维卡软化温度（VST，℃），参照ASTM D1525
蠕变行为分析：
蠕变应变：εc值（%），恒定负载下
稳态蠕变速率：dε/dt（%/min），温度梯度控制
应力松弛评估：
应力衰减系数：σ/σ0（%），时间函数
松弛时间常数：τ值（min），参照ISO 6721
热变形特性：
热变形温度(HDT)：℃值，负载0.45MPa或1.82MPa
弯曲变形量：δ值（mm），温度扫描速率2°C/min
各向异性膨胀：
方向性CTE差异：Δα（μm/m·°C），平面与厚度方向
收缩非均匀性：收缩率偏差（±%）
动态力学响应：
存储模量温度依赖性：E'变化（MPa），频率1Hz
损耗因子峰值：tanδ最大值，对应Tg点
固化动力学研究：
固化收缩率：ΔL/L0（%），等温模式
凝胶化温度：Tgel值（℃），时间-温度叠加
老化效应分析：
热老化后膨胀变化：ΔCTE（%），加速老化条件
湿度诱导变形：湿膨胀系数（μm/m·%RH）
热循环稳定性：
循环变形累积：累计应变（%），循环次数≥100
恢复率：R值（%），卸载后尺寸恢复
检测范围
1. 聚乙烯(PE)：包括高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)，检测重点为线性热膨胀系数和加工收缩率预测
2. 聚丙烯(PP)：涵盖均聚PP和共聚PP，侧重结晶温度、热变形温度和各向异性评估
3. 聚氯乙烯(PVC)：硬质PVC和软质PVC，重点检测增塑剂影响下的热膨胀和软化点
4. 聚苯乙烯(PS)：通用PS和高抗冲PS，核心检测玻璃化转变温度和热循环稳定性
5. 聚酰胺(PA)：PA6和PA66等尼龙材料，检测吸水率相关的尺寸变化和热变形行为
6. 聚碳酸酯(PC)：透明PC和改性PC，侧重热膨胀系数各向异性和长期蠕变性能
7. 聚甲醛(POM)：均聚甲醛和共聚甲醛，检测结晶度对热膨胀及应力松弛的影响
8. 热塑性聚氨酯(TPU)：包括醚基和酯基TPU，重点评估温度依赖模量和热老化效应
9. 环氧树脂：未固化与固化环氧，检测固化收缩率、玻璃化转变温度及后固化变形
10. 硅橡胶：高温硫化硅胶和液体硅胶，核心检测宽温区热膨胀系数及低温脆化点
检测方法
国际标准：
ISO 11359-2:2021 塑料 热机械分析(TMA) 第2部分：线性热膨胀系数和玻璃化转变温度的测定
ASTM E831-19 通过热机械分析测定固体材料的热膨胀系数的标准试验方法
ASTM D696-16 硬质塑料线性热膨胀系数的标准试验方法
ISO 306:2022 塑料 热变形温度(HDT)的测定
国家标准：
GB/T 36800.1-2018 塑料 热机械分析(TMA) 第1部分：通则
GB/T 36800.2-2018 塑料 热机械分析(TMA) 第2部分：线热膨胀系数的测定
GB/T 1634.1-2019 塑料 负荷变形温度的测定 第1部分：通用试验方法
GB/T 19466.2-2022 塑料 差示扫描量热法(DSC) 第2部分：玻璃化转变温度的测定（关联方法）
（方法差异说明：ASTM标准指定样品尺寸最小5mm，GB/T推荐10mm；ISO允许温度速率0.1-20°C/min，GB/T限制在2-10°C/min；ASTM蠕变测试负载单位使用N，GB/T使用MPa）
检测设备
1. 热机械分析仪： TMA-500型（温度范围-150°C至1000°C，位移分辨率0.01μm）
2. 高精度位移传感器： LVDT-200型（量程±1mm，精度±0.1μm）
3. 温度控制系统： TCU-300型（加热速率0.1-50°C/min，冷却能力-150°C）
4. 样品加载单元： FLC-100型（负载范围0.01-10N，分辨率0.001N）
5. 环境腔室： EC-150型（湿度控制范围10-90%RH，温度稳定性±0.2°C）
6. 数据采集系统： DAC-250型（采样率100Hz，24位ADC）
7. 液体氮冷却装置： LN2-Cooler型（降温速率-100°C/min，最低温度-196°C）
8. 力学夹具组： Fixture-Set型（支持压缩、拉伸、弯曲模式，负载精度±0.5%）
9. 校准标准器： Cal-JianCe型（热膨胀参比样，CTE值证书化）
10. 软件分析平台： TMA-Software-Pro型（数据处理模块，支持ISO/ASTM算法）
11. 真空密封系统： Vac-Seal-100型（真空度≤10-3mbar，防氧化测试）
12. 多轴位移探头： Multi-Axis-Probe型（三维测量，各向异性分析）
13. 高温炉组件： HT-Furnace-800型（最高温度1000°C，惰性气体保护）
14. 循环热负载单元： Cyclic-Loader型（循环次数可设>1000，温度-负载耦合）
15. 实时监控摄像头： Cam-Monitor-HD型（高分辨率成像，变形可视化记录）
