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什么是DMA動態(tài)熱機(jī)械分析？

DMA是Dynamic thermomechanical analysis的縮寫，即動態(tài)熱機(jī)械分析。動態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）測量粘彈性材料的力學(xué)性能與時間、溫度或頻率的關(guān)系。樣品受周期性（正弦）變化的機(jī)械應(yīng)力的作用和控制，發(fā)生形變。用于進(jìn)行這種測量的儀器稱為動態(tài)熱機(jī)械分析儀（又稱動態(tài)力學(xué)分析儀）DMA。

DMA動態(tài)熱機(jī)械分析的主要應(yīng)用

DMA動態(tài)熱機(jī)械分析適用標(biāo)準(zhǔn)

ASTM E 1640-99

ASTM D 4473

ASTM D 5023

ASTM D 5024

ASTM D 5026

ASTM D 5418等

DMA動態(tài)熱機(jī)械分析制樣要求

樣條尺寸要求：

1） 三點(diǎn)彎曲模式（適用于模量較大的樣品，如工程塑料，金屬，陶瓷，復(fù)合材料等）：

長方體固體試樣：60mm<長度<65mm， 6mm<寬度<10mm，1mm<厚度<4mm，樣品表面要光潔，平整（可以用400目的砂紙打磨平整）。樣品內(nèi)部氣孔盡量少，材料均勻。

2）壓縮模式（適用于中等模量的樣品，如彈性體，橡膠等）

圓柱形試樣直徑=10mm或者直徑=40mm，1mm<厚度<10mm樣品表面要光潔，平整（可以用400目的砂紙打磨平整）。樣品內(nèi)部氣孔盡量少，材料均勻。

3）剪切模式（適用于模量較小的樣品，如軟橡膠，阻尼材料等）

長方體樣品，長度=10mm,寬度=10mm, 1mm<厚度<4mm樣品表面要光潔，平整（可以用400目的砂紙打磨平整）。樣品內(nèi)部氣孔盡量少，材料均勻。

DMA動態(tài)熱機(jī)械分析典型應(yīng)用

1.剛性（E’）

2.阻尼特性（E”, tgδ）

3.蠕變與應(yīng)力松弛 

4.滯后與內(nèi)耗

5.玻璃化轉(zhuǎn)變 

6.相轉(zhuǎn)變

7.軟化溫度 

8.次級松弛

9.固化過程

DMA動態(tài)熱機(jī)械分析形變模式：

DMA動態(tài)熱機(jī)械分析典型圖譜：

DMA典型圖譜1

DMA典型圖譜2

DMA動態(tài)熱機(jī)械分析常見問題

1、扭矩對DAM測試過程及測試結(jié)果的影響：扭矩一般是旋轉(zhuǎn)流變儀的原始輸出值，DMA一般都是馬達(dá)驅(qū)動力的大小，單位為N，
2、頻率的影響：一般測試頻率越高，Tg越高，阻尼因子峰強(qiáng)度越低，溫度范圍越寬。
3、樣品厚度不均勻的影響：會影響模量的絕對值的準(zhǔn)確度，因?yàn)镈MA輸入的尺寸是固定的，計(jì)算的結(jié)果是按照輸入的尺寸進(jìn)行計(jì)算，如果厚度不均勻，模量的準(zhǔn)確度肯定受影響。
4、樣品表面凹凸不平的影響：會影響模量的大小，表面凹凸不平會導(dǎo)致樣品和夾具接觸不好，所以初始的模量會偏低，當(dāng)溫度升高接近Tg時，樣品會變軟和夾具接觸性變好，會看到模量出現(xiàn)隨溫度升高又變大的趨勢，這都是因?yàn)闃悠繁砻娌黄綄?dǎo)致的，所以DMA要求樣品表面光滑，不平的樣品最好用砂紙進(jìn)行打磨。
5、樣品有輕微分層的影響：會影響模量的大小，具體情況不好評估。
6、純樹脂澆注體樣品中間有小氣泡的影響：會影響模量的結(jié)果，這個也不好評估。
7、樣品寬、厚對測試結(jié)果的影響：一般來說樣品寬度影響不大，不過每個夾具有固定的尺寸，樣品的寬度只要小于夾具的要求尺寸就可以，對于彎曲模量的夾具如單雙懸和三點(diǎn)彎，樣品長厚比一般要求小于10，所以只要樣品的寬度和厚度符合要求，得到的結(jié)果是不受影響的，DMA測試的模量是樣品自身分子特性的體現(xiàn)，只要尺寸符合測試要求，結(jié)果不受尺寸的影響。
8、單雙懸梁夾具測試樣品時，擰緊樣品時所用的力矩大小對測試結(jié)果的影響：力矩要根據(jù)樣品的stiffness進(jìn)行調(diào)整，樣品stiffness越大，力矩越大，只要力矩在適合該樣品的范圍，得到的結(jié)果應(yīng)該是樣品自身模量的大小，單雙懸一般適用于比較純的沒有填加的熱塑性高聚物，模量中到偏高的樣品最好用三點(diǎn)彎夾具進(jìn)行測試，三點(diǎn)彎夾具沒有夾持力的影響，測到的是純粹的樣品信息。模量偏小的樣品可以選擇拉伸、剪切、壓縮等模式。