dma動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀原理

當(dāng)需要對(duì)某材料進(jìn)行熱機(jī)械分析時(shí)，常用的方法就是DMA（動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析）和TMA（靜態(tài)熱機(jī)械分析）。相對(duì)比的話，DMA用的頻率會(huì)更多一些，因?yàn)镈MA可測(cè)定粘彈性材料在不同頻率、不同溫度、不同載荷下動(dòng)態(tài)的力學(xué)性能。

一． DMA基本介紹

DMA是Dynamic mechanical analysis的縮寫，即動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析。動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）測(cè)量黏彈性材料的力學(xué)性能與時(shí)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(cè)量的儀器稱為動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀（又稱動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀）DMA。

二． DMA原理

動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀（DMA）被廣泛用于材料的粘彈性能研究，可獲得材料的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量，損耗模量和損耗角正切等指標(biāo)。

DMA其測(cè)試原理同樣是根據(jù)不同力學(xué)形態(tài)下彈性模量的變化來進(jìn)行測(cè)試的，測(cè)試過程中，會(huì)對(duì)測(cè)試樣品按照程序進(jìn)行升溫，同時(shí)施加周期性振蕩的振蕩力，以確定材料的彈性模量，同時(shí)測(cè)試材料的某些特征點(diǎn)，如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg值。DMA測(cè)試Tg及△Tg的方式較為精確，只是測(cè)試設(shè)備的成本相對(duì)較高。

DMA使一定幾何形狀的樣品產(chǎn)生一個(gè)正弦形變。這樣，樣品能夠經(jīng)受一個(gè)可控的應(yīng)力或應(yīng)變。如果應(yīng)力一定，那么樣品將產(chǎn)生一定程度的形變。形變的大小與樣品的剛度有關(guān)。里面的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生正弦波，并通過驅(qū)動(dòng)軸傳送到樣品上。驅(qū)動(dòng)軸的柔度及用來固定驅(qū)動(dòng)軸的穩(wěn)定軸承顯著地影響測(cè)試效果。

三． 應(yīng)用范圍

DMA主要應(yīng)用于玻璃化轉(zhuǎn)變和熔化測(cè)試，二級(jí)轉(zhuǎn)變的測(cè)試，頻率效應(yīng)，轉(zhuǎn)變過程的最佳化，彈性體非線性特性的表征，疲勞試驗(yàn)，材料老化的表征，浸漬實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)期蠕變預(yù)估等最佳的材料表征方案。

相比于TMA（靜態(tài)熱機(jī)械分析儀）,DMA可測(cè)定粘彈性材料在不同頻率、不同溫度、不同載荷下動(dòng)態(tài)的力學(xué)性能。DMA在我國(guó)應(yīng)用較少，少部分高校和研究機(jī)構(gòu)可從事DMA檢測(cè)工作。

四． DMA特點(diǎn)

（1）只需要很小的樣品即可在很寬的溫度或頻率范圍測(cè)定材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。

（2）DMA是研究高分子結(jié)構(gòu)變化-運(yùn)動(dòng)-性能三者間關(guān)系的簡(jiǎn)便而有效的重要方法。

（3）DMA非常適合于在動(dòng)態(tài)載荷下工作的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及配方設(shè)計(jì)。

DMA測(cè)試曲線有溫度譜和頻率譜兩種

DMA分析可以得到的結(jié)果：

（1）直接結(jié)果：玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍，粘流溫度或熔融溫度，次級(jí)松弛轉(zhuǎn)變溫度，力學(xué)損耗能力，不同溫度或頻率下的力學(xué)性能。

（2）間接結(jié)果：耐熱性能，耐寒性能，相容性能，老化性能，減震阻尼性能，加工工藝性能等。

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