DMA原理与测试

Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试耐驰公司应用实验室徐梁2006.5.Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试DMA基本原理基本原理基本原理基本原理Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试静态作用力下的模量静态作用力下的模量静态作用力下的模量静态作用力下的模量杨氏模量E=应力σ/应变ε=(F/A)/(△L/L0)，单位MPaRef.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试动态作用力下的模量动态作用力下的模量动态作用力下的模量动态作用力下的模量复数模量E*=σ*/ε*=E’+iE”储存模量E’=|E*|cosδ损耗模量E”=|E*|sinδ损耗因子tgδ=E”/E’Ref.No.PageNoDMA242C–d/03.01振荡器振荡器振荡器振荡器位移传感器位移传感器位移传感器位移传感器推杆推杆推杆推杆样品样品样品样品(最大长度60mm)样品支架样品支架样品支架样品支架3点弯曲点弯曲点弯曲点弯曲(单/双悬臂压缩/针入,剪切,拉伸)冷却设备冷却设备冷却设备冷却设备载荷信号载荷信号载荷信号载荷信号自动调整自动调整自动调整自动调整位移信号位移信号位移信号位移信号步进马达步进马达步进马达步进马达(调整控制)样品热电偶样品热电偶样品热电偶样品热电偶控制热电偶控制热电偶控制热电偶控制热电偶方形炉体方形炉体方形炉体方形炉体(均匀度+/-1°C)样品位移样品位移样品位移样品位移载荷载荷载荷载荷(upto16N)DMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试DMA242C测量机制测量机制测量机制测量机制（（（（标准模式标准模式标准模式标准模式）：）：）：）：测试前仅对动态力与振幅的最大值进行限定，测试过程中软件自动根据当前模量情况对力与振幅进行实时动态调整。Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试DMA典型图谱典型图谱典型图谱典型图谱玻璃化转变温度（Tg）可取E’的外推起始点、E”的峰值温度或tgδ的峰值温度。Ref.No.PageNoDMADMADMADMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试DMA多频扫描图谱多频扫描图谱多频扫描图谱多频扫描图谱随着频率的升高，Tg特征温度升向高温。Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试DMADMADMADMA测试材料测试材料测试材料测试材料::::橡胶塑料纤维热固性树脂复合材料涂层材料金属陶瓷……DMA典型应用典型应用典型应用典型应用：：：：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…Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试DMA形变模式形变模式形变模式形变模式Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试三点弯曲三点弯曲三点弯曲三点弯曲模量范围模量范围模量范围模量范围：：：：约101～105Mpa适用样品适用样品适用样品适用样品：：：：高模量，如金属、陶瓷、硬质塑料…测试要点测试要点测试要点测试要点：：：：需使用静态力Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试单单单单／／／／双悬臂双悬臂双悬臂双悬臂模量范围模量范围模量范围模量范围：：：：约10-1～105Mpa适用样品适用样品适用样品适用样品：：：：中高模量，如塑料，橡胶…测试要点测试要点测试要点测试要点：：：：无需使用静态力。对于橡胶，可在低温下夹紧。Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试拉伸拉伸拉伸拉伸模量范围模量范围模量范围模量范围：：：：约0～104Mpa适用样品适用样品适用样品适用样品：：：：薄膜，纤维，橡胶条…测试要点测试要点测试要点测试要点：：：：需使用静态力对于橡胶，可在低温下夹紧Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试压缩压缩压缩压缩／／／／针入针入针入针入压缩模式压缩模式压缩模式压缩模式模量范围模量范围模量范围模量范围：：：：约10-1～103Mpa适用样品适用样品适用样品适用样品：：：：中低模量，如橡胶，泡沫材料，软质塑料…针入模式针入模式针入模式针入模式模量范围模量范围模量范围模量范围：：：：约101～104Mpa适用样品适用样品适用样品适用样品：：：：中等模量，如塑料，涂层…测试要点测试要点测试要点测试要点：：：：需使用静态力Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试剪切剪切剪切剪切模量范围模量范围模量范围模量范围：：：：10-1～103Mpa适用样品适用样品适用样品适用样品：：：：软质高阻尼样品，如未交联的橡胶，高粘度粘合剂…测试要点测试要点测试要点测试要点：：：：无需使用静态力须保证两片样品厚度相同Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试DMA242C特殊样品支架特殊样品支架特殊样品支架特殊样品支架高粘度液体高硬度材料低导热材料浸入容器Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试DMA测量模式测量模式测量模式测量模式Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试标准模式标准模式标准模式标准模式：：：：测量一定温度程序下E’、E’’、tgδ等参数随温度／时间／频率的变化。测试结果中包含数十种可选参数。可进行多频扫描，并计算主曲线、转变活化能等。
E’,E”,tgδ…T,t,fRef.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试标准模式测试图谱标准模式测试图谱标准模式测试图谱标准模式测试图谱050100150200温温/℃0.00.10.20.30.40.50.6tgδ02004006008001000E'/MPa0102030405060708090E''/MPaPU97-多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多测测测测：单单单[1]PU97.dm21.000Hz2.000Hz5.000Hz10.000HzRef.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试活化能计算活化能计算活化能计算活化能计算2.4602.4652.4702.4752.4802.4852.4901000/T/(1/K)10023456789101101Freq.活活活=558.030kJ/mol(92.9-162.3)℃PU97-主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试主曲线主曲线主曲线主曲线（（（（频率外推频率外推频率外推频率外推））））10-11001011021031041051061071081091010频频/Hz0100200300400500600700800E'/MPaTo=140.0C1=244.0C2=1653.5K℃PU97-主主主主主主主主主主主主Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试Cole-Cole图图图图2004006008001000E'-储储储储/MPa0.050.100.150.200.250.300.350.400.45tgδPU97-Cole-Cole图图图图[1]PU97.dm21.000Hz2.000Hz5.000Hz10.000HzRef.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试蠕变模式蠕变模式蠕变模式蠕变模式：：：：设定一固定的静态力，在恒温条件下测量材料的形变量随时间的变化。Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试蠕变测试图谱蠕变测试图谱蠕变测试图谱蠕变测试图谱Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试松弛模式松弛模式松弛模式松弛模式：：：：设定一固定的形变量，在恒温条件下测量维持该形变量所需的静态力随时间的变化。Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试松弛模式测试图谱松弛模式测试图谱松弛模式测试图谱松弛模式测试图谱Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试应力扫描模式应力扫描模式应力扫描模式应力扫描模式：：：：设定施加在样品上的一系列频率固定而力的大小以一定步长递增的动态力，在恒温条件下测量相应的振幅值，以此得到在该温度与频率条件下振幅～动态力的关系图。Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试应力扫描测试图谱应力扫描测试图谱应力扫描测试图谱应力扫描测试图谱Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试应变扫描模式应变扫描模式应变扫描模式应变扫描模式：：：：设定一系列频率固定、而其大小以一定步长递增的振幅，在恒温条件下测量维持该振幅所需的相应动态力，以此得到在该温度与频率条件下动态力／振幅的关系图。Ref.No.PageNoDMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试应变扫描测试图谱应变扫描测试图谱应变扫描测试图谱应变扫描测试图谱Ref.No.PageNoDMADMADMADMA原理与测试原理与测试原理与测试原理与测试谢谢您的参与！☺耐驰仪器（上海）有限公司应用实验室电话：[phone],274,231E-mail:[e-mail]