热机械分析仪(Thermomechanical Analyzer, TMA)是一种用于研究材料在程序控温下?形变与温度关系?的精密仪器，广泛应用于材料科学、化学、能源等领域，可测量热膨胀系数、玻璃化转变温度、软化点等关键参数?。

　　一、核心原理。

　　?静态形变测量?：在非振动负载下(如压缩、膨胀、针入、拉伸或弯曲)，通过位移传感器(如LVDT)实时监测样品尺寸变化，形变信号与温度关联?。典型负载范围：0~1N，分辨率可达纳米级?。

　　?动态热机械分析(DMA)?：通过施加周期性振荡负荷，测量材料的模量和阻尼特性，适用于黏弹性材料?。

　　二、仪器结构。

　　?核心组件?：

　　?加热炉?：控温范围通常为-150℃至600℃?。

　　?探头系统?：由悬臂梁、螺旋弹簧和力发生器组成，确保载荷精确施加?。

　　?位移传感器?：LVDT(线性可变差动变压器)实现高精度形变检测?。

　　?辅助功能?：部分型号支持SDTA(同步差热分析)和DLTMA(动态负载TMA)模式?。

　　三、典型应用。

　　?材料特性分析?：热膨胀系数(CTE)、相变温度、应力松弛等?。高分子材料的玻璃化转变(Tg)和软化行为?。

　　?工业与科研场景?：金属/陶瓷的烧结过程、复合材料的相容性研究?。

　　薄膜、纤维的拉伸/压缩性能测试?。

　　四、操作模式对比

　　? 压缩/膨胀模式适用于均匀形变材料(如金属、陶瓷)，其特点为应力分布均匀需要石英片辅助?。

　　? 针入?模式适用于软化点测定(如塑料、橡胶)，其特点为球点探头监测形变起始温度?。

　　? 三点弯曲模式适用于硬质材料(如纤维增强塑料)，其特点为避免压缩形变误差?。