DMA7100動(dòng)態(tài)機(jī)械分析儀是一種非常重要的材料性能測試設(shè)備,其工作原理基于不同力學(xué)形態(tài)下彈性模量的變化。在測試過程中,樣品會按照預(yù)設(shè)程序進(jìn)行升溫或降溫,同時(shí)受到周期性振蕩力的作用。通過測量樣品在應(yīng)力或應(yīng)變下的形變響應(yīng),可以計(jì)算出材料的彈性模量、損耗模量和損耗角正切等參數(shù)。此外,DMA還可以檢測材料的特定特征點(diǎn),如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),這是評估材料熱性能的重要指標(biāo)。
工作原理:
1、動(dòng)態(tài)力學(xué)加載:DMA通過施加周期性變化的機(jī)械應(yīng)力或應(yīng)變,激發(fā)材料內(nèi)部的分子運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。這種交變載荷能夠模擬實(shí)際使用環(huán)境中受到的振動(dòng)、沖擊等動(dòng)態(tài)條件,從而觀察材料在不同受力狀態(tài)下的行為特征。
2、黏彈性行為分析:高聚物等材料具有黏彈性特質(zhì),其應(yīng)變會滯后于應(yīng)力的變化。儀器測量由此產(chǎn)生的儲能模量、損耗模量及阻尼因子,這些參數(shù)反映了材料的彈性存儲能力和能量耗散特性。例如,在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近,分子鏈段開始運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致模量驟降,同時(shí)出現(xiàn)明顯的損耗峰。
3、溫度依賴性研究:結(jié)合精密的溫度控制系統(tǒng),DMA可在程序控溫條件下連續(xù)記錄材料的力學(xué)性能隨溫度的變化曲線。這使得研究人員能夠準(zhǔn)確測定材料的相變點(diǎn)、軟化溫度以及熱穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)。
4、多模式適應(yīng)性:根據(jù)樣品形態(tài)和測試需求,可選擇不同的測試模式,如拉伸、壓縮、彎曲或剪切等。每種模式對應(yīng)特定的夾具設(shè)計(jì),確保對各類固體、半固體乃至流體材料的全面表征能力。
優(yōu)點(diǎn):
1、高精度測量:能夠在較小的載荷范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的載荷分辨率,精確測量材料的力學(xué)性能,如儲能模量、損耗模量、相位角差等,為材料研究和質(zhì)量控制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
2、溫度范圍廣:具備寬泛的溫度調(diào)控范圍和良好的恒溫穩(wěn)定性,可在不同溫度條件下對材料進(jìn)行測試,研究材料性能隨溫度的變化規(guī)律,對于確定材料的使用溫度范圍和加工溫度具有重要指導(dǎo)意義。
3、多種測試模式:支持拉伸、壓縮、三點(diǎn)彎曲、剪切等多種測試模式,還可擴(kuò)展浸泡測試、UV系統(tǒng)、DEA聯(lián)用等功能,能滿足不同形狀、不同狀態(tài)材料的測試需求,可廣泛應(yīng)用于高分子材料、復(fù)合材料、金屬與合金、無機(jī)材料等領(lǐng)域。
4、操作簡便:部分動(dòng)態(tài)機(jī)械分析儀采用下掛式裝樣設(shè)計(jì),裝樣操作方便;氣密爐體,可通惰性氣氛,流量可控;還有多種不同冷卻方式可選,使得實(shí)驗(yàn)過程更加便捷高效。
