DMA-Introduction 动态热力学分析仪简介

全球最先进动态热机械分析仪MICOFORCE 米力光动态热机械分析仪DMA可以测量的材料范围非常的宽。

如：弹性体、热塑性塑料、热固性流体、复合材料、涂料和胶粘剂、陶瓷、金属等。

特别是高分子材料方面应用最为广泛，由于其粘弹本质，其机械性能具有温度和频率的依赖性。

DMA测量的材料性能包括：模量、阻尼、玻璃化温度、软化温度、固化速率和固化度、粘度、凝胶点、吸声性和抗冲击性、蠕变、应力松弛等性能。

橡胶动态热机械分析仪DMA，复合材料动态热机械分析仪DMA，金属动态热机械分析仪DMA,陶瓷动态热机械分析仪DMA.橡胶动态热机械分析仪可以用于聚氨酯、生胶, 母胶和混炼胶、天然橡胶、丁腈橡胶、未硫化橡胶、硫化橡胶、环保油丁苯橡胶、充芳烃油丁苯橡胶、锡偶联溶聚丁苯橡胶、塑性丁苯橡胶、反式异戊橡胶釜内合金TPIR、乳聚丁苯橡胶ESBR、溴化丁基橡胶BIIR、和子午线轮胎的动态弹性模量BOSE Electroforce DMA是目前国际上动态力和静态力最高的、变范围应最宽、温度范围最大的材料动态热机械分析仪，适用于塑料、橡胶、复合材料、纤维、陶瓷、金属、食品、医药、轮胎、航空航天特种材料等众多高端科研领域。

BOSE 公司是世界500强公司，采用了全世界最先进的电磁驱动技术，把静态力和动态力做到最高，使得仪器拥有无与伦比的驱动控制能力和测试精度，测试数据重复性特别好。

通过dma测试，可以得到材料的动态模量、损耗角、阻尼等动态粘弹性能，考察材料的动态性能随温度、频率、时间的依赖关系，了解材料的组成和内部结构信息，指导材料配方设计和新材料研发。

由于材料动态力学测试的目的是要考察试样的微观内部结构和组成对材料实际宏观应用性能的影响，因此一款高性能和高精度的动态力学分析仪是十分必要的，而dma则是您的最佳选择！由于Electroforce3550的动态力高，因此，除了常规的塑料树脂类材料测试外，还擅长测试各种金属、橡胶、弹性体、高强度复合材料、金属陶瓷等的动态拉伸、压缩、剪切等动态力学性能。

动态热机械分析仪动态热机械分析仪（DMA）是一种用于测量材料热力学和机械性能的仪器。

它结合了热分析和力学分析的原理，可以对材料的热膨胀、玻璃态转变、塑性变形等性质进行研究分析。

本文将从仪器原理、应用领域以及未来发展进行详细介绍。

首先，动态热机械分析仪的原理是通过施加一定频率和振幅的力学载荷，在一定温度范围内对材料进行热力学和动态机械分析。

其主要包括四个组成部分：1.热环境：通过热流控制装置，可以控制样品与环境之间的温度差。

这样可以在一定温度范围内精确测量材料的热膨胀系数和玻璃态转变等热力学性质。

2.力学装置：通过加载系统对样品施加力学载荷。

可以控制载荷的频率、振幅和形状，以模拟材料在不同载荷条件下的力学响应。

3.测量装置：通过传感器和检测设备，可以测量材料的热力学和机械性能。

比如测量材料的热膨胀、表面形貌、动态模量等性质。

其测量原理可以通过电阻应变计、差示扫描量热计、动态机械分析等技术实现。

4.数据处理和分析软件：通过将测量得到的数据进行处理和分析，可以得到材料的力学响应和热力学性质的参数。

如杨氏模量、损耗因子、玻璃态转变温度等。

1.聚合物材料研究：由于聚合物在温度变化下会发生膨胀和收缩，动态热机械分析仪可以测量聚合物的热膨胀性能，从而了解其材料稳定性和使用寿命。

2.不锈钢和合金腐蚀分析：动态热机械分析仪可以通过测量材料的热膨胀性能和动态模量等参数，评估不锈钢和合金在高温和腐蚀环境下的稳定性。

3.复合材料研究：动态热机械分析仪可以用于评估各种复合材料的热膨胀性能和力学强度，优化材料配方和工艺，提高材料的性能和使用寿命。

4.高分子材料研究：动态热机械分析仪可以测量高分子材料的玻璃化温度和疲劳性能，为材料设计和应用提供依据。

最后，未来发展趋势方面，动态热机械分析仪将进一步发展：1.提高测量精度和分辨率，以应对新材料和新应用的需求。

2.开发多功能和多学科结合的测试仪器，将热分析、力学分析和光学分析等多个技术相结合，提供更全面的材料性能评估和分析。

动态热机械分析仪 DMA DMA242C动态热机械分析仪（DMA TMA DMTA）仪器描述仪器说明仪器标签动态热机械分析仪（DMA）为使样品处于程序控制的温度下，并施加随时间变化的振荡力，研究样品的机械行为，测定其储能模量、损耗模量和损耗因子随温度、时间与力的频率的函数关系。

广泛应用于热塑性与热固性塑料、橡胶、涂料、金属与合金、无机材料、复合材料等领域。

测量材料的如下特性：储能模量（刚性）；损耗模量（阻尼）；粘弹性；蠕变与应力松弛；玻璃化转变；软化温度；二级相变；固化过程。

主要特点：1.傅立叶分析法,出色的信噪比。

2.完善的仪器校正。

3.样品支架（测量模式）: 三点弯曲, 单/双悬臂, 压缩, 针入, 线性剪切和拉伸。

4.根据用户需要可提供特殊样品支架，如测量粘性液体或特硬刚性样品。

5.可以和介电法树脂固化监测仪 DEA 联用，进行同步 DMA-DEA 分析，对热固性树脂的固化行为进行全面的表征。

技术参数：形变模式：- 三点弯曲- 单／双悬臂弯曲- 剪切- 压缩／针入- 拉伸- 其他特殊模式（单悬臂+自由推杆模式等）测量模式：- 标准模式- TMA 模式- 蠕变／松弛模式（选件）- 应力／应变扫描模式（选件）温度范围：-170℃ ... 600℃升降温速率：0 ... 20 K/min降温时间: 10 min (20℃ ... -150℃)频率范围：0.01Hz ... 100 Hz施加力范围：静态力最大 8 N，动态力最大 ± 8 N应变振幅范围：最大 ± 240 μm储能模量（E'）范围: 10-3 MPa ... 106 MPa阻尼(tanδ)范围: 0.00006 (10)气氛：惰性、氧化、静态、动态单路气体流量计（可选）循环水浴（可选）浸入式测试容器（可选）© 2005-2009 必和国际贸易(香港)有限公司版权所有，并保留所有权利。

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dma研究方法
DMA（动态热机械分析仪）被广泛用于材料的粘弹性能研究，可获得材料的动态储能模量、损耗模量和损耗角正切等指标。

DMA测试原理是根据不同力学形态下弹性模量的变化来进行测试的。

在测试过程中，会对测试样品按照程序进行升温，同时施加周期性振荡的振荡力，以确定材料的弹性模量，同时测试材料的某些特征点，如玻璃化转变温度Tg值。

DMA使一定几何形状的样品产生一个正弦形变。

这样，样品能够经受一个可控的应力或应变。

如果应力一定，那么样品将产生一定程度的形变。

形变的大小与样品的刚度有关。

里面的电动机产生正弦波，并通过驱动轴传送到样品上。

驱动轴的柔度及用来固定驱动轴的稳定轴承显著地影响测试效果。

DMA的主要用途是用于聚合物材料的Tg测定、频率对PET模量和玻璃化转变的影响、乙烯基酯的次级转变测量、薄膜粘接涂层的作用效果、印刷线路板的表征、弹性体中碳黑的作用效果、用蠕变表征包装薄膜、用时间/温度叠加原理(TTS)预估材料的性能等方面的应用。

动态热机械分析仪动态热机械分析仪简介动态热机械分析仪是一种用于研究材料的物理特性和性能的分析工具。

它采用了动态机械载荷和热量加热的方法，通过监测样品在不同温度和应力条件下的热力学响应，来研究材料的热膨胀、热导性、热变形和热分解等特性。

动态热机械分析仪广泛应用于塑料、高分子材料、陶瓷、金属、复合材料等领域的材料研究和生产过程中。

动态热机械分析仪的工作原理动态热机械分析仪通过施加动态载荷和热量加热来模拟材料在实际使用条件下的力学和热学环境。

它由一个电炉、一个机械载荷系统和一个检测系统构成。

在实验中，样品被夹在两个机械夹具之间，然后施加动态载荷和恒定温度。

在载荷作用下，样品会发生热膨胀和热变形，通过检测样品的力学和热学响应，可以获得材料的热力学性质。

动态热机械分析仪的应用动态热机械分析仪可以用于研究材料的热膨胀性能。

材料的热膨胀是指随着温度的升高或降低，材料的体积发生变化的现象。

热膨胀性能对于很多工程应用来说是非常重要的，比如在航空航天、电子器件和建筑结构等领域。

通过动态热机械分析仪，可以测量材料在不同温度下的热膨胀系数，并进一步研究其与温度之间的关系。

此外，动态热机械分析仪还可以用于研究材料的热导性能。

热导性是指材料传导热量的性能，它与材料的导热系数和温度梯度有关。

测量材料的热导性能对于研究材料的导热机制和改善热耗散效果非常重要。

通过动态热机械分析仪，可以测量材料在不同温度下的热导率，并进一步研究其与温度和材料结构之间的关系。

此外，动态热机械分析仪还可以用于研究材料的热变形性能。

材料的热变形是指在高温下受力作用下的变形行为。

研究材料的热变形性能对于设计和制造高温工作环境下的零部件和结构件非常重要。

通过动态热机械分析仪，可以测量材料在不同应力和温度条件下的热变形行为，并进一步研究其与材料的晶体结构和成分之间的关系。

此外，动态热机械分析仪还可以用于研究材料的热分解性能。

材料的热分解是指在高温下分解为不同组分的过程。

动态热机械分析仪(DMA)设备安全技术措施动态热机械分析仪（DMA）是一种重要的材料分析仪器，用于研究材料的热力学和机械性能。

DMA设备广泛应用于材料科学、生物材料、粘弹性等领域。

为了确保DMA设备的安全使用，必须采取一系列技术措施来预防事故的发生。

下面是DMA设备安全技术措施的具体内容。

1. 设备安装1.1 安装场地：为确保设备的稳定性和精度，DMA设备应该安装在地面平稳、通风良好、环境温度适宜的场地。

1.2 安装要求：在安装DMA设备的过程中，需要严格按照厂家提供的安装手册进行操作，并确保安装基础稳定、电源接地可靠，并正确连接电气线路。

2. 操作安全2.1 操作指南：DMA设备的操作必须由经过专业培训的人员进行。

在操作DMA设备之前，必须仔细阅读设备的操作手册，严格按照手册中的操作步骤进行操作。

2.2 实验准备：在进行实验时，必须准备好所需的材料和试剂，并根据实验需求检查好设备的各个部件是否处于正常工作状态。

2.3 实验操作：在实验操作期间，必须严格遵守实验室安全规定，在操作过程中必须佩戴防护用品，如手套、护目镜等。

同时，必须注意确保实验室内的通风良好，以预防有害气体和粉尘的危害。

3. 维修和保养3.1 安全保养：DMA设备的维修和保养必须由熟悉设备的专业技术人员进行。

在进行设备的保养和维修时，必须严格按照厂家提供的操作步骤进行操作，以确保设备的安全性。

3.2 损坏部件更换：如果设备的部件损坏，必须及时更换，并确保更换的部件符合厂商规定的规格和要求。

3.3 定期检查：DMA设备需要定期检查，以确保设备的性能和安全性。

在定期检查时，必须根据厂家提供的操作手册进行操作，以确保检查的准确性。

4. 废弃处理4.1 设备的处理：在DMA设备报废或无法再使用时，必须严格按照国家和地方有关法律法规对设备进行处理。

在处理设备时，必须选用符合规定的处理方式，并防止污染和造成环境的不良影响。

4.2 化学废物处理：对于DMA设备和实验中产生的化学废物，必须按照国家和地方有关法律法规进行安全处理，以预防对人体和环境造成危害。

DMA使用申請書編號：_______ 申請者姓名及單位：___________________申請時間：_____ 年_____ 月____ 日聯絡電話：_______________________ 指導老師簽章：_____________________ 樣品編號：___________________________________________________________ 材料成份說明：_______________________________________________________ 樣品熱裂解溫度：_____________________實驗操作溫度範圍：_________℃~ _________℃變溫方式_________________ 選擇夾具之種類：□Film/Fiber Tension Clamp Kit□ 3 Point Bend Clamp Kit□Single/Dual Clamp Kit掃瞄頻率：_______________________ 變溫速率：____________________ DMA實驗使用時間：____________________________注意事項：※DMA 主要用於檢測材料黏彈性、玻璃轉移溫度等※試樣需預處理(除去solvent ，water等或其他易干擾實驗結果之雜質)※實驗溫度範圍：-150℃→裂解溫度前50℃(max 500℃)※具有特殊性質之材料(ex：產生易爆之氣體)需額外告知熱分析儀器申請辦法◎填妥申請書並由指導教授簽章，以預約方式排定時間測試，一次至多一天的工作量為原則。

◎研究生需經指導教授測試通過，方可自行操作。

◎實驗須於實驗當天之前五日預約，預約後欲取消者，須於前二日提出，否則列無故不到，無故不到三次將取消預約資格三個月。

◎化材系操作時間為週二及週四AM9:00~PM6:00，週五PM12:00~PM6:00 ◎如須其他時間使用者，先告知儀器管理者校外委妥測試收費標準◎每組實驗基本測本測試定費(氮氣、液氮)200元，使用液氮另外加收300元。

文件制修订记录1 前言本规程参考玻璃化转变温度测试国际标准ASTM E1640-18、温度校准国际标准ASTM E1867-2018、储能模量校准国际标准ASTM E2254-2018和损耗模量校准国际标准ASTM E2425-16与美国沃特世公司DMA Q800仪器操作说明书编写。

2 范围动态热机械分析仪(以下简称DMA)是研究材料在周期振动应力下，随温度或频率变化的力学性能和粘弹性能的仪器。

适用于热塑性聚合物、热固性聚合物和在玻璃化转变区间热稳定的部分结晶材料。

适用于温度范围为RT~300 o C，材料的弹性模量范围为1 MPa~1000 GPa，单悬臂夹具测试。

本规程适用于新安装、使用中和维修后的动态热机械分析仪的检定。

2.1 原理DMA是用来测量各种材料宽范围内的力学性质。

包括聚合物，其行为特征既像弹性固体又像粘性液体，因此具有粘弹性。

DMA在两个重要方面不同于其它的力学测试方法：第一，传统的拉伸测试设备仅关注弹性组份。

而在许多应用中，非弹性或粘性的组份是十分关键的。

第二，拉伸测试设备主要在材料的线性粘弹范围外进行测试。

而DMA主要在材料的线性粘弹区进行测试，因此DMA对材料的结构更加敏感。

DMA可通过瞬态实验或动态实验测定材料的粘弹性。

最常用的测试是动态振荡测试，在程序控温和频率等控制下，对材料施加正弦变化的应力(或应变)，测量产生的正弦应变(或应力)响应。

同时也测量两个正弦波相位的偏移。

对于完全弹性的材料，相位角为0 o(图1a)；而对于完全粘性的材料，相位角的偏移为90 o(图1b)。

粘弹性材料的相位角则居于二者之间，如图1c所示。

如图1d所示，模量的定义为应力/应变，由此计算复合模量E*，根据E*和测得的δ，可计算储能模量和损耗模量，如式(1)所示。

E´为储能模量是材料的弹性组份，与样品的刚度有关；E´´为损耗模量是材料的粘性组份，与样品分子运动中机械性能的弥散程度有关；Tan δ是储能模量与损耗模量的比值，它提供了弹性组份与粘性组份之间关系的信息。