动态热机械分析仪原理简介

发布网友发布时间：2024-04-16 22:55

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热心网友时间：2024-04-19 12:26

动态热机械分析(DMA)，科学探索材料世界的关键工具

DMA，全称动态热机械分析仪，是一种独特且精密的技术，它在程序化的温度控制和交替应力作用下，揭示了材料在动态条件下的性能特性。通过测量不同模式，如剪切和三点弯曲，力传感器和位移传感器的精密配合捕捉材料在位移和力的变化，核心概念包括杨氏模量和剪切模量，它们共同构建复合模量，其中几何因子g起到关键标准化作用。

其核心原理在于测量试样的相位差，确保实验在胡克定律的线性范围内进行，无论是力控还是位控，复合模量由储能模量和损耗模量共同构成，而损耗角则象征着能量的消散。在高聚物领域，材料的粘性特性尤为显著，损耗因子tanδ如同一面镜子，映射出材料的粘性行为。

最引人入胜的是，DMA分析揭示了材料随时间的形变特性，特别是在高频下，材料表现出硬度增强（模量增大）的现象。温度的升高则导致模量下降，这一现象遵循着著名的温度-频率等效原理，它帮助我们揭示了材料在无法直接测量的高频领域的行为。

DMA测试分为两大类：动态温度程序测量，犹如观察材料在松弛过程中的舞蹈；以及等温频率扫描，即力学松弛谱，为我们揭示了材料的深层次力学特性。这些测试结果通常分为纯弹性、纯粘性和粘弹性三种行为，每一种都揭示了材料性能的复杂多面。

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