플라스틱, 금속, 세라믹과 같은 기본적인 재료들은 녹는 점(melting point)을 갖고 있다. DSC를 이용하여 결정이 녹기 시작하면서 열이 발생되는 온도를 측정할 수 있으며 유리전이점에서 열용량의 증가를 확인할 수 있다. 또한 유리전이점에서의 재료의 딱딱함에서 모듈러스가 급격하게 줄어드는 것과 같은 연화되는 지점을 기계적 분석장비로 측정이 가능하다.
동적기계분석기(DMA)를 통해 넓은 범위의 모듈러스 변화에 대한 정량적 데이터를 얻을 수 있지만 대부분 간단한 측정은 열기계분석기(TMA)를 사용하는 경우가 많다. TMA는 재료가 승온으로 인해 부드러워지는 현상을 측정하는데에 충분하다.

TMA는 다양한 타입의 샘플 종류를 측정할 수 있도록 Comppression, Flexure(bending), Extension 와 같은 특수한 Probe를 이용하여 여러가지의 샘플 모양을 측정한다.
샘플은 녹는 점까지 가열이 되면 Probe에 가해진 힘에 의해 변형이 된다. TMA는 온도함수 대비 샘플의 높이 변화를 측정하고 기록한다. 이 접근방법은 기본적으로 특정 산업에서 녹는 점을 측정하는 확실한 방법이며, TMA는 이러한 방법으로 녹는 점을 측정하는 빠르고 간단한 장비이다.

TMA 4000는 빠르고 신뢰성 있게 녹는 점을 측정할 수 있는 이상적인 장비이며, 다음과 같은 특징이 있다.
- Water circualtor, 저온냉각기를 간단하게 교환할 수 있으며 이러한 냉각장치를 통해 를 이용하여 열 교환을 효과적으로 할 수 있다.
- 샘플사이즈에 제약이 적은 Furnace 공간
- 열팽창율이 매우 적으며 내구성이 강한 Fused Quartz tube, sample platform, probe.
- 매우 정밀한 LVDT
- 외부 진동을 방지해주는 Archimedean float

그림1. TMA 4000

그림2. Expansion probe on can liner sample

연화점 측정 모습은 TMA에 샘플을 올려놓고 Flat tip probe가 샘플 위로 내려와 힘을 가하는 것이다. 두 종류의 Flat tip probe가 있는데, 최적의 응력(stress)에 맞춰 선택을 한다.

그림3. Detection of Tg of a food/beverage can lining.

그림 3은 알루미늄 음료 캔에 있는 라이너(liner) 의 연화점 그래프이다. 수지 라이닝(resin lining)은 음료와 알루미늄 간의 반응을 막기 위해 필수적으로 한다. 캔 제조자는 연화점, 유리전이점, 높은 온도와 낮은 온도의 승온 냉각 횟수, 가교 반응을 조절 할 수 있다. 유리전이점(Tg)을 통해 유연성 등의 요구조건을 만족시킬 수 있다.

그림4. Softening point of a ceramic glaze-sample in a STA pan

그림 4는 동시열분석장비(STA)의 세라믹 팬으로도 사용되는 세라믹 글레이즈 샘플의 연화점을 보여준다. 세라믹 팬은 2개의 약한 전이점을 갖고 있는데, TMA 그래프를 통해 2개의 전이점을 확인 할 수 있다. 또한 TMA 실험을 통해 DSC 혹은 STA 팬에 딱 맞는 커버의 최소 사이즈를 확인 할 수 있다. 첫 번째 유리전이(Tg)와 관련이 있고 두 번째는 녹는 현상과 관련이 있다.

위의 실험에서 녹는점의 온셋(onset)온도는 Geometry의 force에 따라 달라진다. 이 실험은 샘플과 Probe 면적을 통해 샘플에 적용되는 Stress를 계산할 수 있다. 또한 그 결과로 나타나는 strain도 측정할 수 있다. 두 종류의 테스트를 예로 들 수 있다. 하중조건에서의 열변 실험(ASTM D648, ASTM E2092)과 연화점 실험(ASTM E2347)이 있다.