動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析測(cè)試(DMA)介紹
一、DMA簡(jiǎn)介
????????DMA是Dynamic mechanical analysis的縮寫,即動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析。動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)測(cè)量黏彈性材料的力學(xué)性能與時(shí)間、溫度或頻率的關(guān)系。樣品受周期性(正弦)變化的機(jī)械應(yīng)力的作用和控制,發(fā)生形變。用于進(jìn)行這種測(cè)量的儀器稱為動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀(又稱動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀)DMA。
二、DMA原理
???????動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀(DMA)被廣泛用于材料的粘彈性能研究,可獲得材料的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量,損耗模量和損耗角正切等指標(biāo)。
????????DMA其測(cè)試原理同樣是根據(jù)不同力學(xué)形態(tài)下彈性模量的變化來(lái)進(jìn)行測(cè)試的,測(cè)試過(guò)程中,會(huì)對(duì)測(cè)試樣品按照程序進(jìn)行升溫,同時(shí)施加周期性振蕩的振蕩力,以確定材料的彈性模量,同時(shí)測(cè)試材料的某些特征點(diǎn),如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg值。DMA測(cè)試Tg及△Tg的方式較為精確,只是測(cè)試設(shè)備的成本相對(duì)較高。
????????DMA使一定幾何形狀的樣品產(chǎn)生一個(gè)正弦形變。這樣,樣品能夠經(jīng)受一個(gè)可控的應(yīng)力或應(yīng)變。如果應(yīng)力一定,那么樣品將產(chǎn)生一定程度的形變。形變的大小與樣品的剛度有關(guān)。里面的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生正弦波,并通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸傳送到樣品上。驅(qū)動(dòng)軸的柔度及用來(lái)固定驅(qū)動(dòng)軸的穩(wěn)定軸承顯著地影響測(cè)試效果。
三、主要應(yīng)用范圍
????????DMA主要應(yīng)用于玻璃化轉(zhuǎn)變和熔化測(cè)試,二級(jí)轉(zhuǎn)變的測(cè)試,頻率效應(yīng),轉(zhuǎn)變過(guò)程的最佳化,彈性體非線性特性的表征,疲勞試驗(yàn),材料老化的表征,浸漬實(shí)驗(yàn),長(zhǎng)期蠕變預(yù)估等最佳的材料表征方案。
????????相比于TMA(靜態(tài)熱機(jī)械分析儀),DMA可測(cè)定粘彈性材料在不同頻率、不同溫度、不同載荷下動(dòng)態(tài)的力學(xué)性能。DMA在我國(guó)應(yīng)用較少,少部分高校和研究機(jī)構(gòu)可從事DMA檢測(cè)工作。
四、DMA測(cè)試特點(diǎn)
1.高精準(zhǔn)度,優(yōu)越的可重復(fù)性
2.只需要很小的樣品即可在很寬的溫度或頻率范圍測(cè)定材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。
3.DMA是研究高分子結(jié)構(gòu)變化-運(yùn)動(dòng)-性能三者間關(guān)系的簡(jiǎn)便而有效的重要方法。
4.DMA非常適合于在動(dòng)態(tài)載荷下工作的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及配方設(shè)計(jì)。
5.E*、G*、tan δ的絕對(duì)測(cè)量
6.易操作的DYNATEST軟件
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