热机械分析仪是研究高分子材料力学性能的仪器，它能够测定材料在等速升温条件下的温度、变形曲线，从而确定材料的玻璃化温度Tg和流动温度Tf。
它能测量各种材料的热膨胀系数，从而确定这些材料的点，烧结过程、收缩率、热膨胀等特性。广泛应用于塑料、橡胶、薄膜、纤维、涂料、陶瓷、玻璃、金属材料与复合材料等领域。
TMA可用来测量与研究材料如下特性：线膨胀与收缩性能、玻璃化温度、穿刺性能、薄膜/纤维的拉伸收缩、热塑性材料的热性能分析、相转变、软化温度、分子重结晶效应、应力与应变的函数关系、热固性材料的固化性能。
DMA用于测定材料在一定条件(温度、频率、应力或应变水平、气氛与湿度等下)的刚度与阻尼，通过测定材料的刚度与阻尼随温度、频率或时间的变化，获得与材料的结构、分子运动、加工与应用有关的特征参数。
其在测量分子结构单元的运动，特别是低温时比其他分析方法更为灵敏、更为有用。
一、静态热机械分析仪(TMA)
热机械分析仪按机械机构形成不同可分为：天平式和直筒式两种。
(1)天平式
探头和外套管等可用石英、氧化铝瓷或钨等材料制成。由于石英膨胀系数小，故常被采用，但它只适用于1000℃以下的热机械分析仪。氧化铝瓷的膨胀系数比石英大，而且因质而异，不能在生产时控制好，促使用温度高，约1700℃。钨的膨胀系数稳定，在石英和氧化铝瓷之间，适用于高温或超高温，约2500℃，但必须在真空或高纯惰性保护气体中工作差动变压器的作用是把位移信号转变为电压，其磁心常用铁镍合金、铁氧体，它们导磁率高，涡流和磁滞损耗小。
差动变压器至少有三个线圈，中间线圈用以施加500-10kHz的交流电压，两端的两个次级线圈反极性串接，其电压与位移成正比。
加压砝码用于改变试样加压时预应力的大小，拉伸砝码用于改变试样拉伸时预应力的大小。
(2)直筒式
可分成弹簧型、磁力型和浮子型三种。直筒式的优点是装样方便，因为试样位置与台子高度接近。此外，它不像天平式那样在发生位移运动时带有微小的转动。
二、动态热机械分析仪(DMA)
动态热机械分析(DMA)测量粘弹性材料的力学性能与时间、温度或频率的关系。相比于TMA(静态热机械分析仪)，DMA可测定粘弹性材料在不同频率、不同温度、不同载荷下动态的力学性能。
