動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer）簡(jiǎn)稱(chēng)DMA，主要是施加機(jī)械力使樣品發(fā)生變形，測(cè)試樣品的響應(yīng)?？梢允┘诱易兓⒐潭ǖ模ú诫A）、或固定變化速率的變形。檢測(cè)對(duì)變形的響應(yīng)與溫度或時(shí)間的關(guān)系?？梢詼y(cè)量材料等的黏彈性（剛度和阻尼）。

圖1.DMA測(cè)量原理

DMA幾種測(cè)量模式

小幅振蕩是測(cè)量黏彈特性常用的方法。在這種測(cè)試方法下，樣品在給定頻率和振幅下按正弦形式變形（應(yīng)變），同時(shí)測(cè)量樣品抵抗變形的力（應(yīng)力）。此特性描述了整體形變阻力（復(fù)數(shù)模量），以及該阻力的彈性分量（儲(chǔ)能模量）和黏性分量（損耗模量）。振蕩實(shí)驗(yàn)常與溫度曲線結(jié)合來(lái)表征熱轉(zhuǎn)變，如玻璃化轉(zhuǎn)變、熔融、結(jié)晶、固化和老化等。

圖2.正弦震蕩模式

除振蕩實(shí)驗(yàn)外，還有其他的一系列變形模式，從而補(bǔ)充材料表征信息或允許對(duì)材料進(jìn)行機(jī)械處理。

圖3. 其他模式

DMA應(yīng)用案例

圖4. PI膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg是材料中經(jīng)常檢測(cè)的技術(shù)參數(shù)。測(cè)量Tg的方法多種多樣，

但DMA測(cè)量Tg的靈敏度遠(yuǎn)高于其他方法。此外，Tg可用儲(chǔ)能模量E'的起始溫度點(diǎn)、損耗模量E"的峰溫或tanδ的峰溫來(lái)表征。在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)域中，tanδ峰的形狀、強(qiáng)度和儲(chǔ)能模量在轉(zhuǎn)變區(qū)的斜率均受到頻率的影響。對(duì)于材料的最終使用，了解玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和黏彈性參數(shù)對(duì)材料的影響是十分重要的。

圖5. 炭黑在彈性體中的作用

一個(gè)十分普遍的應(yīng)用就是考察填料和添加劑對(duì) 材料黏彈性的影響。上圖顯示的是炭黑對(duì)SBR橡膠儲(chǔ)能模量E’和tanδ的影響。該實(shí)驗(yàn)采用雙懸臂夾具進(jìn)行測(cè)試。由圖可知，添加炭黑提高了儲(chǔ)能模量的值，并極大程度提高了Tg溫度。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，了解填料和添加劑對(duì)材料的影響是十分關(guān)鍵的。

產(chǎn)品推薦

TA Discovery DMA 850

2  非接觸式輕質(zhì)電機(jī)，可提供0.1 mN 至 18 N 的連續(xù)力控制，能測(cè)量從柔到剛的各種材料

2  無(wú)摩擦低柔量的空氣軸承，確保優(yōu)異的力控制靈敏度和準(zhǔn)確度

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2  兩種專(zhuān)用的環(huán)境系統(tǒng)可供選擇，從而在相關(guān)的測(cè)試條件下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的響應(yīng)性控制

2  空氣冷卻系統(tǒng)，不需要液氮就可實(shí)現(xiàn)-100℃的溫度控制

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2  功能強(qiáng)大的 TRIOS 軟件，為新入門(mén)用戶(hù)和老用戶(hù)設(shè)計(jì)了獨(dú)立測(cè)試界面，可簡(jiǎn)化設(shè)置和操作

*以上資料來(lái)自TA內(nèi)部資料