产品描述
热膨胀系数是评价材料长度随温度变化的重要参数。了解材料性质对材料设计非常重要。本文介绍样品制备和流场如何影响样品性能和TMA 402 F3 Hyperion® Polymer Edition测量方法。
填料在聚合物制造行业中发挥着重要作用，加入填料将会降低材料的价格。此外，填料还可以减少收缩，增加刚度以及改善外观。 热膨胀系数α或CTE（工程热膨胀系数）是衡量材料在加热或冷却时长度变化的重要参数。通过热膨胀测量数据，可以帮助设计材料，如最终产品收缩性，或者最终产品各连接部件之间的膨胀匹配性。 模具中填料的取向对CTE影响很大，而填料取向则取决于模具中的流场，即材料填入模具的方式。于是，注塑件中不同位置的CTE值可能不同。本文目的是研究这个现象。将包含40％（体积）短碳纤维的低粘度PEEK树脂注入80x80mm和2mm厚度的平板模具中成型。通过较薄的浇口获得更均匀的流动前沿并减少纤维断裂。
热机械分析仪TMA 4000 SE
产品规格
性能与优点
TMA 4000 SE 为耐驰公司*新推出的另一款热机械分析仪，可以you效地分析样品在一定负载下的热机械/热膨胀特性。
仪器支持如下测量模式：
膨胀 / 压缩
拉伸
穿刺
弯曲
动态振荡
固化
仪器支持如下负载模式：
固定负载
周期性负载：
- 正弦波 0.01-0.5 Hz
- 三角波 0.01-0.2 Hz
- 矩形波 0.01-0.1 Hz
恒定速率负载：0-0.49 N/min
组合模式
仪器支持如下形变模式：
固定形变
恒定速率形变：0-50 mm/min
组合模式
根据CTE测量和流场中纤维方向理论，可以推导出样品中主要的纤维方向，如图1(b)所示。可以看出，由于样品较薄，样品2和样品3中静止层的作用为主要的作用，其中大部分纤维的方向为x方向。因此，样品3的CTE值最低（流动和纤维方向上的测量），样品2的CTE值最高（垂直于流动和纤维方向的测量）。
研究表明基于填充方向分析填充材料热膨胀系数的重要性，以及流场在注射成型过程中对填充材料热膨胀系数的影响。 关于Neue Materialien Bayreuth GmbH Neue Materialien Bayreuth GmbH是一家非学术研究公司，致力于开发各种新型轻型建筑材料，从聚合物、纤维增强复合材料到金属，包括加工。他们通过优化可用材料和生产流程，面向应用提供解决方案。
测量方式：单检测器直接测量 / 双检测器差示测量
温度范围：RT ~ 1100°C / ~ 1500°C / ~ 1700°C / -150 ~ 600°C
量程：±2500 μm (5000 μm max.)
分辨率：0.0025 μm/digit
气氛：Air、O2、惰性、真空
升温速率：*大 20 K/min
负载范围：± 0.98 mN ~ ± 4.9 N (0.98 mN/step)
测量模式：膨胀 / 压缩，拉伸，穿刺，弯曲，动态振荡，固化
样品在约 60°C 之前为线性膨胀过程，膨胀系数1.58×10-4 1/K。在60°C之后，样品发生玻璃化转变，膨胀系数有所变化。
图中所测蜘蛛丝样品，直径仅为 1um。
测试仪器：TMA4000SE
在针入模式下，二层膜样品显示了两阶段的针入过程。单层膜样品则在扎透一层之后，dL 曲线即已走平。
测试以振荡力的形式进行。56°C 相比 25°C，由于样品初始粘度较低，振幅更大；但固化发生得较早，随着固化的发生，振幅迅速下降。
随着温度的上升，样品的自然膨胀趋势越来越大，要维持固定的压缩形变量所需的力也相应zheng大，直至自 58°C 起样品发生玻璃化转变之后，样品模量下降，所需的负载力才相应下降。
图中的蓝色 TMA 曲线除了显示样品随恒温温度上调（从 20°C 恒温调整至 85°C 恒温）的相应热膨胀之外，还显示了随着气氛湿度上调（从 5% 调整至 70%、85% 相对湿度）的相应的吸湿膨胀过程。
测试仪器: TMA4000SE
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