动态热机械分析 (DMA)

动态热机械分析 (DMA) 是一种表征技术，用于测量材料在受交变力或温度变化影响时的力学性能。

原理

DMA 利用振动原理来测量材料的力学性能。样本以特定频率和振幅受到正弦力或温度变化。

随着应力或温度变化，样本的刚度、阻尼和蠕变特性都会发生变化。DMA 通过测量样品的响应来表征这些变化。

DMA 测试类型

有两种主要的 DMA 测试类型：

• 单悬臂弯曲 ：样本以悬臂方式固定，并受到末端的正弦力。
• 三点弯曲 ：样本被放置在两个支撑物上，并在中间受到正弦力。

DMA 参数

DMA 测试中测量的重要参数包括：

• 弹性模量 (E') ：材料在弹性变形时的刚度。
• 损耗模量 (E''): 材料在变形过程中消耗的能量。
• 阻尼系数 (tan δ) ：E'' 与 E' 之比，表示材料的阻尼特性。
• 玻璃化转变温度 (Tg) ：材料从玻璃态转变为橡胶态的温度。

DMA 应用

DMA 在广泛的行业和应用中都有应用，包括：

• 聚合物表征 ：表征聚合物的玻璃化转变温度、熔化温度、结晶度和机械性能。
• 复合材料表征 ：表征复合材料的界面粘合力、纤维取向和机械性能。
• 生物材料表征 ：表征生物材料昂贵的设备和训练有素的操作员。

结论

动态热机械分析 (DMA) 是一种强大的技术，用于表征材料的力学性能。通过测量材料对交变力或温度变化的响应，DMA 可以提供对材料刚度、阻尼和蠕变特性的深入了解。DMA 在广泛的行业和应用中都有应用，包括聚合物表征、复合材料表征、质量控制和研究与开发。

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【热学测试】DMA动态热机械分析测试

动态热机械分析（DMA）：解锁材料性能的秘密

DMA，全称Dynamic Thermomechanical Analysis，是一种强大的技术，用于探索材料在动态应力与温度变化下的力学特性。 通过动态热机械分析仪（也称动态力学分析器）的精密操作，我们可以揭示出材料如何在周期性正弦应力下响应，从而揭示其弹性、阻尼特性和各种过程，如玻璃化转变、相变、疲劳等。

广泛应用领域

这项技术广泛应用于玻璃化转变和熔化过程的研究，以及二级转变、频率效应的优化，非线性弹性体特性、老化分析、浸渍实验，甚至长期蠕变行为的预测，是材料表征的黄金标准。

从静态到动态，DMA揭示的不仅仅是模量。 它能深入剖析刚性（E，即弹性模量）的动态表现，阻尼特性（E，即损耗模量），以及蠕变、应力松弛、滞后与内耗等关键性能指标。

适用材料与测试模式

无论是橡胶、塑料、纤段返握维、热固性树脂，还是复合材料、涂层材料，甚至是金属和陶瓷，DMA都能提供定制化的形变模式。 测试模式多样，如三点弯曲、单/双悬臂、拉伸、压缩和剪切，每种模式都针对特定模量范围和样品类型设计，如金属与陶瓷的高模量测试，塑料与橡胶的中高模量，以及薄膜、纤维的低模握庆量检测。

解读DMA曲线与温度、频率谱

分析DMA曲线，我们能得到诸如玻璃化转变温度、粘流或熔融温度、次级松弛转变点等关键信息。 同时，曲线揭示了不同温度或频率下材料的力学性能变化，如力学损耗能力和力学性能的动态演变。

总的来说，DMA是一种强大的工具，它不仅提供了材料在动态条件下的行为窗口，也为我们提供了一种深入理解材料性能变化的直观途径。 通过这一技术，工程师和科学家得世御以优化设计，提升材料在各种环境下的性能表现。

原理应用篇 | 动态热机械分析仪 DMA

动态热机械分析仪(DMA)作为热分析方法之一，在材料研究与质量控制领域发挥着重要作用。 基本原理上，DMA通过控制温度、时间、施棚卜力、频率慧知、振幅等参数，测量材料在温度变化下的模数、应力、应变等物理特性，为新材料开发提供强度、吸震效果、混练效果、老化状况、加工条件等依据。 其操作原理涉及施力马达、位移侦测器与夹具之间的连动，通过固定频率施加，获取样品升温过程中的黏弹特性变化。 借助不同夹具与程序控制，可进行特定测试，如热变形温度(HDT)、杨氏系数(young’s Modulus)、剪切模数(Shear Modulus)、储存模数(Storage Modulus)、损失模数(Loss Modulus)、阻尼系数(Tan delta)、Tg、Master curve等。 对于材料特性在极高与低频率的测试，传统的多次测链碧穗试方式耗时且复杂，DMA 7100等设备则采用独家合成频率测试软件，一次升温测试条件下即可完成五种频率的测试，形成Master curve曲线，实现高效精确的分析。 此外，DMA设备配备的各式夹具，如动态机械黏弹分析仪(DMA)夹具，进一步扩展了测试范围，确保对各种材料进行全面、深入的特性评估。

【热学测试】DMA动态热机械分析测试

动态热机械分析仪(DMA)是一种用于测量黏弹性材料力学性能的设备。 它通过施加周期性的机械应力来分析材料在不同条件下的响应，如温度、时间或频率。 通过动态热机械分析，可以检测玻璃化转变和熔化过程，研究频率效应、优化转变过程、表征弹性体的非线性特性、进行疲劳试验、评估材料老化、分析浸渍实验及预测长期蠕变。 DMA测试可以提察迹咐供材料在静态和动态作用力下的模量信息，其典型应用包括刚性（E’）、阻尼特性（E”， tgδ）、蠕变与应力松弛、滞后与内耗、玻璃化转变、相转变、软化温度、次级松弛、固化过程等。 动态热机械分析适用于广泛材料的测试，如橡胶、塑料、纤维、热固性树脂、复合材料、涂层材料、金属、陶瓷等。 测试模式多样，适应不同模量材料的需求。 例如，三点弯曲模式适用于高模量材料，如金属、陶瓷、硬质塑料；单/双悬臂模式适用于中高模量材料，如塑料、橡胶；拉伸模式适用于薄膜、纤维、橡胶条；压缩模式适用于中低模量材料，如橡胶、泡沫材料、软质塑料；剪切模式适用于软质高阻尼样品，如未交联的橡胶、高粘度粘州做合剂。 DMA测试可以生成温度谱和频率谱，通过分析DMA曲线可以直接获取材料的玻璃化转变温度范围、粘流温度（或）熔融温度、次级松弛转变温度、力学损耗能力、不同温度或频率下的力学性能等关键信败纯息。

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