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日立分析儀器(上海)有限公司

動態(tài)熱機械分析儀主要用于哪些測試,?

時間:2021-10-21 閱讀:735
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    DMA是Dynamic thermomechanical analysis的縮寫,即動態(tài)熱機械分析,。動態(tài)熱機械分析(DMA)測量黏彈性材料的力學性能與時間,、溫度或頻率的關系。樣品受周期性(正弦)變化的機械應力的作用和控制,,發(fā)生形變,。用于進行這種測量的儀器稱為動態(tài)熱機械分析儀。主要應用于玻璃化轉變和熔化測試,,二級轉變的測試,,頻率效應,轉變過程的最佳化,,彈性體非線性特性的表征,,疲勞試驗,材料老化的表征,,浸漬實驗,,長期蠕變預估等最佳的材料表征方案。

 

1,、玻璃化轉變溫度(Tg)

    DMA測試玻璃化轉變溫度(Tg),,測試原理是基于高分子材料在玻璃化轉變過程中,機械性能(儲能模量等)會發(fā)生急劇變化,,通常會產(chǎn)生多個數(shù)量級的變化,,所以可以很敏感地測量到材料的玻璃化轉變過程。相對于DSC,、TMA等Tg測試方法,,具有靈敏度高、更接近材料真實應用場景等優(yōu)點,。DMA尤其適合高填料填充量材料,、高交聯(lián)熱固性材料、玻璃化轉變過程中存在與其他效應(如松弛)重疊等很難用DSC,、TMA測試的樣品,,如圖1所示。DSC測試中很難測試出玻璃化轉變,,而DMA則能顯著表征出。
 

2,、阻尼性能

    用作減震,、隔音、緩沖使用的高分子材料,,將固體機械振動能轉變?yōu)闊崮芏纳?,這類材料通常稱為阻尼材料。由于其應用的特殊性,要求材料具備較大的力學損耗,。DMA測試可以直接得到材料的力學損耗隨溫度或頻率或時間的變化曲線,,通過對比分析高分子材料在特定條件下阻尼性能的差異,對阻尼材料的研究,、選擇和改進有著非常重要的指導意義,。

 

3、相容性

    為了改善高分子材料的綜合性能,,通常會采用共混改性的方法,。一般來講,2種以上材料組成的共混物,,視其共混的相容性程度,、可能會形成均相或者多相結構。通過DMA測試所得的曲線,,可以非常顯著地表征材料的相容性,,如圖2所示,是一種典型的多相結構,,若2種組分不*相容時,,共混物則會形成兩相,DMA損耗因子曲線中將出現(xiàn)多個損耗峰,。研究共混物的相容性,,可以驗證高分子共混改性效果、材料加工工藝對于性能的影響,、分析因相容性而引起的失效等,。

    除了以上所列的這些應用以外,DMA還可以完成評價高分子材料的軟化溫度,、粘彈行為(應力松弛,、蠕變)、老化行為,、次級轉變,、耐寒性、耐熱性,、結晶等性能,。通過對DMA數(shù)據(jù)的深度分析,還可以指導產(chǎn)品設計和材料使用,、材料優(yōu)選及優(yōu)化,、產(chǎn)品缺陷評價(失效分析)、可預測高分子使用壽命等,。

 

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