TA FAQs【19】| TMA的微分曲线（DTMA曲线）代表什么？它又有哪些用途呢？

TMA的微分曲线（DTMA曲线）代表什么？它又有哪些用途呢？

TMA的微分曲线（DTMA曲线）表示TMA信号每单位时间的变化量，即试样的长度变化速率。DTMA曲线可用于分析相变温度等参数，以及区分连续发生的多种现象。此外，即使在宽温度范围内因变化缓慢导致尺寸变化不明显的情况下，由于DTMA曲线能观测到相对较大的变化，有时也能进行更准确的分析。

• 玻璃化温度的分析

由于DTMA曲线反映了试样长度的变化速率，因此在匀速升温过程中，当试样以恒定速率膨胀，但在某一定温度下膨胀速率发生突变时，DTMA曲线会呈现阶梯状变化。有一种方法是利用这种阶梯状的DTMA曲线来分析玻璃化温度。

例如，图1显示了根据ISO 11359-2 Plastics −Thermomechanical analysis (TMA) − Part 2: Determination of Coefficient of Linear Thermal Expansion and Glass Transition Temperature分析环氧树脂玻璃化温度的实例。该方法不仅能从TMA曲线中测量玻璃化温度，还能从DTMA曲线中读取玻璃化起始温度和终止温度。

图1　环氧树脂的玻璃化温度分析结果

• 当多种现象连续发生时如何加以区分
  

当在相邻的温度范围内连续发生多种现象时，TMA曲线中的台阶会变得平缓，难以区分各现象；而在DTMA曲线中，由于每种现象都会形成独立的峰，因此可以区分这些现象。

例如，图2显示了通过针入测试测量双层薄膜（食品保鲜膜）各层厚度的实例。在TMA曲线上，由于第二层的针入过程在第一层针入过程中期就已经开始，且第一层与第二层的边界并不明确，因此难以确定各层的针入量。而在DTMA曲线上，各层的针入过程均表现为峰值。针对此类情况，一种分析方法是将DTMA曲线上两个峰值之间的谷底温度视为两层之间的边界温度进行分析。

图2　双层薄膜的针入测量结果

此外，通过“波形分离模拟分析功能”，可将DTMA曲线中重叠的两个峰分离为独立峰，并对分离后的各个峰分别进行积分后还原为TMA曲线，从而更准确地评估各层的针入量。图3显示了将图2测量结果中DTMA曲线中重叠的两个峰分离为独立峰后的结果。此外，图4显示了对分离出的两个DTMA峰进行积分，并求得对应于各峰的TMA曲线后的结果。虽然图4是模拟的结果，但可以通过它更准确地评估各层的针入量。

图3　DTMA峰的分离结果

图4　TMA曲线的分离结果