Shimadzu TMA-60/60H: универсальные термомеханические анализаторы для измерения ТКЛР, пенетрации и механических свойств материалов

Термомеханические анализаторы TMA-60 и TMA-60H от Shimadzu представляют собой универсальные системы для комплексного исследования размерных изменений материалов под воздействием температуры. Оснащенные функцией автоматического измерения длины, широким диапазоном перемещений ±5 мм и возможностью приложения нагрузки до ±5 Н, эти приборы одинаково эффективно работают с полимерами, металлами, керамикой, композитами и стеклом в режимах растяжения, сжатия, пенетрации и термического расширения.

Основные возможности

• Две конфигурации под разные задачи:
  • TMA-60 — система с одним датчиком для измерения общего термического расширения, температурный диапазон от комнатной до 1000 °C (с опцией LTB-60 — до -150 °C).
  • TMA-60H — высокотемпературная версия с двумя независимыми датчиками для дифференциального измерения расширения (одновременный анализ образца и эталона), диапазон до 1500 °C.
• Автоматическое измерение исходной длины образца — полное исключение субъективной ошибки оператора и повышение воспроизводимости результатов.
• Универсальный патронный держатель (коллетный зажим) — смена образцов и измерительных зондов занимает не более 10 секунд.
• Широкий набор измерительных режимов: статическая и динамическая нагрузка, измерение усадочного напряжения, программируемые термоциклы с изменением нагрузки по ходу эксперимента.
• Криогенная опция LTB-60 — расширение температурного диапазона до -150 °C для исследования низкотемпературных переходов в полимерах, эластомерах и композитах.

Преимущества

• Уникальный динамический диапазон перемещений ±5 мм: один прибор покрывает как задачи с микронными деформациями (стеклование, тонкие пленки), так и макроскопические изменения (усадочные напряжения, расширение крупных образцов).
• Широкий диапазон нагрузок ±5 Н: возможность тестирования механических свойств материалов в процессе нагрева — от мягких полимеров до твердой керамики и металлов.
• Дифференциальное измерение на TMA-60H: два независимых датчика позволяют одновременно измерять расширение образца и эталонного материала, компенсируя инструментальные артефакты и обеспечивая максимальную точность определения коэффициента линейного расширения (ТКЛР).
• Повышенная безопасность эксплуатации: интеллектуальная система автоматического отключения при аварийных ситуациях (превышение температуры, сбой датчика положения, перегрузка) защищает прибор и образцы.
• Полная автоматизация рутинных операций: автоматическое измерение длины и программное управление экспериментом минимизируют влияние человеческого фактора.

Метрологические характеристики

• Тип прибора: термомеханический анализатор (TMA) с опциональным дифференциальным измерением.
• Температурный диапазон:
  • TMA-60: от комнатной (RT) до 1000 °C;
  • TMA-60H: от комнатной (RT) до 1500 °C;
  • С опцией LTB-60: от -150 °C до 1000 °C.
• Диапазон измерения перемещений: ±5 мм (высокое разрешение для точной регистрации малых и больших деформаций).
• Диапазон прикладываемой нагрузки: от -5 Н до +5 Н (сжатие/растяжение).
• Скорость нагрева:
  • TMA-60: до 99.9 °C/мин;
  • TMA-60H: до 50 °C/мин.
• Диапазон измерения коэффициента линейного расширения (ТКЛР): от 0.1×10⁻⁶ до 26×10⁻⁶ К⁻¹.
• Количество измерительных датчиков: 1 (TMA-60) / 2 — дифференциальная схема (TMA-60H).
• Программное обеспечение: LabSolutions TMA — полный контроль измерений, автоматический расчет ТКЛР, температур переходов, модулей упругости.

Области применения

• Полимеры и композиты: определение коэффициента линейного расширения (ТКЛР), температуры стеклования (Tg) методом пенетрации и растяжения, анализ усадки при отверждении, исследование термомеханических свойств эластомеров.
• Металлургия и металлообработка: измерение усадочных напряжений, фазовых переходов, коэффициента термического расширения сплавов, анализ стабильности размеров при термообработке.
• Керамика и огнеупоры: высокотемпературное расширение до 1500 °C (TMA-60H), спекание, дифференциальное расширение многослойных структур и композитов.
• Пленки, волокна и мембраны: механические свойства при нагреве в режиме растяжения, термическая усадка, анизотропия расширения.
• Стекло и ситаллы: температура размягчения, отжиг, определение ТКЛР для прецизионной оптики и электроники.
• Электронные материалы и печатные платы: анализ термической стабильности, согласование ТКЛР слоев в многослойных структурах, предотвращение расслоения.

От себя: TMA-60/60H — это те приборы, которые закрывают 99% задач термомеханического анализа в одной установке. Автоматическое измерение длины избавляет от рутинной работы с микрометрами и исключает главный источник ошибок при расчете ТКЛР. Для лабораторий, работающих с керамикой и металлами, TMA-60H с двумя датчиками становится незаменимым инструментом — дифференциальная схема позволяет получать данные о расширении с точностью, недостижимой на однодатчиковых системах. В сочетании с криогенной приставкой LTB-60 вы получаете универсальный прибор, способный работать от -150 °C до 1500 °C, что покрывает практически все существующие материалы — от биополимеров до высокотемпературных сверхпроводников.