DMA7100动态机械分析仪是一种非常重要的材料性能测试设备,其工作原理基于不同力学形态下弹性模量的变化。在测试过程中,样品会按照预设程序进行升温或降温,同时受到周期性振荡力的作用。通过测量样品在应力或应变下的形变响应,可以计算出材料的弹性模量、损耗模量和损耗角正切等参数。此外,DMA还可以检测材料的特定特征点,如玻璃化转变温度(Tg),这是评估材料热性能的重要指标。
工作原理:
1、动态力学加载:DMA通过施加周期性变化的机械应力或应变,激发材料内部的分子运动响应。这种交变载荷能够模拟实际使用环境中受到的振动、冲击等动态条件,从而观察材料在不同受力状态下的行为特征。
2、黏弹性行为分析:高聚物等材料具有黏弹性特质,其应变会滞后于应力的变化。仪器测量由此产生的储能模量、损耗模量及阻尼因子,这些参数反映了材料的弹性存储能力和能量耗散特性。例如,在玻璃化转变温度附近,分子链段开始运动导致模量骤降,同时出现明显的损耗峰。
3、温度依赖性研究:结合精密的温度控制系统,DMA可在程序控温条件下连续记录材料的力学性能随温度的变化曲线。这使得研究人员能够准确测定材料的相变点、软化温度以及热稳定性等关键指标。
4、多模式适应性:根据样品形态和测试需求,可选择不同的测试模式,如拉伸、压缩、弯曲或剪切等。每种模式对应特定的夹具设计,确保对各类固体、半固体乃至流体材料的全面表征能力。
优点:
1、高精度测量:能够在较小的载荷范围内实现更高的载荷分辨率,精确测量材料的力学性能,如储能模量、损耗模量、相位角差等,为材料研究和质量控制提供准确的数据支持。
2、温度范围广:具备宽泛的温度调控范围和良好的恒温稳定性,可在不同温度条件下对材料进行测试,研究材料性能随温度的变化规律,对于确定材料的使用温度范围和加工温度具有重要指导意义。
3、多种测试模式:支持拉伸、压缩、三点弯曲、剪切等多种测试模式,还可扩展浸泡测试、UV系统、DEA联用等功能,能满足不同形状、不同状态材料的测试需求,可广泛应用于高分子材料、复合材料、金属与合金、无机材料等领域。
4、操作简便:部分动态机械分析仪采用下挂式装样设计,装样操作方便;气密炉体,可通惰性气氛,流量可控;还有多种不同冷却方式可选,使得实验过程更加便捷高效。
