5주차 TMA

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제목
고분자 열팽창(TMA)

최종목표 및 세부목표
<최종목표>
-고분자의 특성 연구에 널리 이용되는 TMA를 이용하여 열팽창계수(CTE)를 측정하고, 결과를 해석해본다.
<세부목표>
-TMA측정원리 이해
-시료형태에 따른 TMA측정 방법
-고분자의 열팽창계수를 TMA를 통해 확인〔1〕

이론적 배경
TMA는 Thermo mechanical analysis의 약자로 일정조건 하에서 온도에 따른 시료의 무게 변화, 엔탈피나 열용량의 변화와 같은 물리적, 화학적 특성의 변화를 측정하는 분석법을 말한다. (시료를 주어진 온도조건으로 가열/냉각 하였을 경우 주어진 하중 하에서 나타나는 시료의 변형을 온도 및 시간의 함수로써 측정하는 방법)
TMA의 측정원리를 설명하자면, zero에 가까운 하중에서부터 수 Newton의 하중을 가하여 시료의 팽창과 수축을 측정한다. 측정 신호는 변위측정자기센서를 사용하여 유리전이 전후의 팽창과정에 대한 정보를 제공할 수 있다. 온도와 하중의 함수로서 길이의 변화를 측정하기 때문에 비열변화 또는 엔탈피 변화를 측정하는 DSC보다 열효과 관측이 보다 탁월하다. 이러한 장점 때문에 전이현상을 비교,연구하는데 매우 유용하게 여겨지고 있다.
이러한 TMA 측정으로 알 수 있는 결과는 길이변화, 상대길이변화, 선팽창계수, 유리전이 온도, (팽창,수축,파열) 거동, 연화점, 경화거동, 부피팽창, 상전이, 용융점, 열안정성, 탄성도 등이 있다.〔2〕
TMA의 측정법은 온도에 따른 열변형이 거의 없는 석영 스테이지와 프루브 사이에 시료를 올려놓고, 수직 방향으로 초기위치를 측정한다. 이 때 프루브가 시료를 누르는 힘은 0.05N 이며, 조절이 가능하다. 온도를 제어하면서 샘플에 의한 프루브의 위치변화를 LVDT의 전기신호로서 측정한다. 고분자 시료의 경우 유리전이 또는 용융 현상이 일어날 경우 열팽창율의 변화를 동반하므로 기울기의 변화를 통하여 전이 온도의 측정이 가능하다.

참고 자료

노은효 조교님, [2018-2] 고분자물성실험 5주차 TMA, 2018.10.02,
http://polymer.kumoh.ac.kr/homepage/polymer/page/subLocation.do?menu_no=10100902
TMA 열기계분석기, YEONJIN, 2018.10.02,
http://www.yeonjin.com/xe/index.php?listStyle=gallery&page=2&document_srl=15547
열팽창계수측정기(TMA), pdf 파일, 2018.10.02,
www.jbcc.or.kr/index.php/file/download/file_no/1228/mod/attach
Thermo Mechanical Analyzer(TMA 2940), TAS System, 2018.10.02,
http://anal.lscable.com/equ/eq03.htm
TMA(열기계분석) 간단한 이론, 라이더, 2018.10.02,
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=rider17&logNo=80165358478&parentCategoryNo=&categoryNo=34&viewDate=&isShowPopularPosts=false&from=postView
TMA401 F1/F3 Hyperion, NETZSCH, 2018.10.02,
https://www.netzsch-thermal-analysis.com/ko/%EC%A0%9C%ED%92%88-%EC%86%8C%EA%B0%9C/thermomechanical-analysis/tma-402-f1f3-hyperion/
열기계분석기(TMA)의 원리, scinco_mnt, 2018.10.02,
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=scinco_mnt&logNo=220838445845&proxyReferer=http%3A%2F%2Fwww.google.co.kr%2Furl%3Fsa%3Dt%26rct%3Dj%26q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dweb%26cd%3D3%26ved%3D2ahUKEwjx68aUjefdAhWJVrwKHQyuCMwQFjACegQICRAB%26url%3Dhttp%253A%252F%252Fm.blog.naver.com%252Fscinco_mnt%252F220838445845%26usg%3DAOvVaw2rtiFhFqgDL--aeFBBKtPL

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