動態(tài)熱機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer）簡稱DMA，主要是施加機械力使樣品發(fā)生變形，測試樣品的響應(yīng)。可以施加正弦變化、固定的（步階）、或固定變化速率的變形。檢測對變形的響應(yīng)與溫度或時間的關(guān)系。可以測量材料等的黏彈性（剛度和阻尼）。

圖1.DMA測量原理

DMA幾種測量模式

小幅振蕩是測量黏彈特性常用的方法。在這種測試方法下，樣品在給定頻率和振幅下按正弦形式變形（應(yīng)變），同時測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（儲能模量）和黏性分量（損耗模量）。振蕩實驗常與溫度曲線結(jié)合來表征熱轉(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

除振蕩實驗外，還有其他的一系列變形模式，從而補充材料表征信息或允許對材料進(jìn)行機械處理。

圖3. 其他模式

DMA應(yīng)用案例

圖4. PI膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測定

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

但DMA測量Tg的靈敏度遠(yuǎn)高于其他方法。此外，Tg可用儲能模量E'的起始溫度點、損耗模量E"的峰溫或tanδ的峰溫來表征。在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)域中，tanδ峰的形狀、強度和儲能模量在轉(zhuǎn)變區(qū)的斜率均受到頻率的影響。對于材料的最終使用，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

一個十分普遍的應(yīng)用就是考察填料和添加劑對 材料黏彈性的影響。上圖顯示的是炭黑對SBR橡膠儲能模量E’和tanδ的影響。該實驗采用雙懸臂夾具進(jìn)行測試。由圖可知，添加炭黑提高了儲能模量的值，并極大程度提高了Tg溫度。在實際工業(yè)生產(chǎn)中，了解填料和添加劑對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，可提供0.1 mN 至 18 N 的連續(xù)力控制，能測量從柔到剛的各種材料

2  無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

2  光學(xué)編碼器技術(shù)，可在 25 mm 的連續(xù)運動范圍內(nèi)提供 0.1nm的分辨率，實現(xiàn)最終測試的多功能性

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

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

2  特制的輕質(zhì)高剛度夾具，易于使用，確保數(shù)據(jù)的可重復(fù)性

2  創(chuàng)新“APP”式觸摸屏，讓操作者獲得簡單流暢平順的One-Touch-Away觸摸控制體驗

2  功能強大的 TRIOS 軟件，為新入門用戶和老用戶設(shè)計了獨立測試界面，可簡化設(shè)置和操作

*以上資料來自TA內(nèi)部資料