德國NETZSCH耐馳動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀DMA 303 Eplexor

兼容并蓄，浴火重生

DMA 303 Eplexor 吸收了耐馳“同門”的諸多特點(diǎn)并發(fā)揚(yáng)光大，是一臺(tái)真正革命性的DMA系統(tǒng)。它不但能夠快速而方便地表征材料的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能與頻率、溫度、時(shí)間的關(guān)系，并且支持各類靜態(tài)模式，如萬能試驗(yàn)機(jī)模式、蠕變，松弛和 TMA 模式等等。

產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

不同行業(yè)、不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)y試工具的需求有所不同。NETZSCH儀器擁有杰出的性能、豐富的配置，為客戶應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支撐。

溫度范圍: -170 ... 800°C

溫度準(zhǔn)確度: 0.1°C

應(yīng)力范圍: 1mN ,,, 50N

位移范圍: 30mm

頻率范圍: 0.001 ... 150Hz

制冷系統(tǒng): 壓縮空氣、液氮制冷、機(jī)械制冷

特殊附件: 濕度附件、紫外固化附件

特殊夾具: 液體、浸入、DEA聯(lián)用

形變模式: 三點(diǎn)彎曲、單/雙懸臂、剪切、拉伸、壓縮/針入

擴(kuò)展測量模式: 萬能試驗(yàn)機(jī)、蠕變/松弛、負(fù)載力掃描

德國NETZSCH耐馳動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀DMA 303 Eplexor

基本功能

耐馳儀器不但遵循絕國際測試標(biāo)準(zhǔn)，而且提供更完善、更靈活的功能，幫助客戶更深入、更有想象力地應(yīng)用。

DMA基本功能

可測量儲(chǔ)能模量，損耗模量，損耗因子，長度變化… 以對數(shù)或普通坐標(biāo)顯示。Y 軸最多支持四根，參數(shù)（曲線）顯示數(shù)量不限。測量參數(shù)（如：作用力、位移、振幅、偏移量等）可以對時(shí)間、溫度或頻率作圖。數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)示功能?？娠@示長度變化曲線，并計(jì)算線性膨脹系數(shù)。根據(jù) WLF 方程進(jìn)行外推計(jì)算得到主曲線。轉(zhuǎn)變活化能計(jì)算。 Cole-Cole 圖。松弛／蠕變模式的力/形變量-時(shí)間圖譜（選件）。應(yīng)力／應(yīng)變掃描模式的力-振幅圖譜（選件）。 3D 圖譜功能

DMA242測試聚丙烯PP

聚丙烯（PP，(C3H6)n）是由丙烯單體聚合而成的熱塑性聚合物，分為無規(guī)、等規(guī)、間規(guī)三種結(jié)構(gòu)類型，而這三種結(jié)構(gòu)的區(qū)別主要是甲基基團(tuán)的排布定向不同。因?yàn)闊o規(guī)聚丙烯的結(jié)晶程度不高，而后兩種結(jié)構(gòu)結(jié)晶程度較高，故而有著廣泛的應(yīng)用。聚丙烯的熔點(diǎn)溫度約160°C，容易生產(chǎn)加工且具有良好的抗疲勞特性，故而可用作活動(dòng)鉸鏈。聚丙烯廣泛應(yīng)用在食品和飲料包裝領(lǐng)域特別是奶制品包裝。 對聚丙烯樣品進(jìn)行多頻率掃描測試，儲(chǔ)能模量E’（黑色曲線，1Hz）在-31°C出現(xiàn)玻璃化轉(zhuǎn)變，對應(yīng)的損耗模量E’’（紅色曲線）和損耗因子tanδ（藍(lán)色曲線）的峰值分別為-24°C和-12°C。我們可以看到，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和曲線本身都是隨著頻率增加而往高溫方向移動(dòng)。對玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)域進(jìn)行主曲線分析評估，根據(jù)時(shí)溫疊加原理（William-Landel-Ferry，WLF方程），多頻率DMA測試結(jié)果可以被轉(zhuǎn)換到產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用條件下的溫度和頻率范圍。根據(jù)WLF方程，等溫曲線彼此相互沿著頻率軸進(jìn)行移動(dòng)，最終形成覆蓋較廣頻率范圍的單條曲線。只有在玻璃化轉(zhuǎn)變E’起始點(diǎn)溫度以上高分子鏈段的運(yùn)動(dòng)才能夠發(fā)生，這時(shí)“自由體積理論”才是成立的。在這里我們選擇-5°C作為參照溫度，在得到主曲線的同時(shí)，WLF方程的常數(shù)C1和C2也同時(shí)自動(dòng)計(jì)算得到。主曲線顯示儲(chǔ)能模量E’在頻率10-4到109Hz范圍內(nèi)逐漸增大。 Arrhenius方程可以對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行額外的描述說明，以tanδ最大值溫度（單位: K）的倒數(shù)為橫坐標(biāo)，頻率的對數(shù)為縱坐標(biāo)作圖，由此曲線可以計(jì)算得到斜率，即為玻璃化轉(zhuǎn)變的活化能。在本例中，由Arrhenius方程推算出聚丙烯材料的玻璃化轉(zhuǎn)變活化能為304 KJ/mol。

DMA 測試粉末聚酰亞胺

聚酰亞胺是分子結(jié)構(gòu)含有酰亞胺基鏈節(jié)的芳雜環(huán)高分子化合物，英文名 Polyimide(簡稱 PI)，可分為均苯型 PI，可溶性 PI，聚酰胺-酰亞胺（PAI）和聚醚亞胺（PEI）四類。 PI 是目前工程塑料中耐熱性品種之一，有的品種可長期承受 290℃高溫、短時(shí)間承受 490℃的高溫，另外力學(xué)性能、耐疲勞性能、難燃性、尺寸穩(wěn)定性、電性能都好，成型收縮率小，耐油、一般酸和有機(jī)溶劑，不耐堿，有優(yōu)良的耐摩擦，磨耗性能。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。近來，各國都在將聚酰亞胺的研究、開發(fā)及利用列入 21 世紀(jì)最有希望的工程塑料之一。 樣品 PI-peak 呈粉末狀，使用特殊粉末支架壓縮模式進(jìn)行測試。測試數(shù)據(jù)可見，粉末樣品表現(xiàn)和通常的塊狀樣品有很大的差別。隨著溫度的升高，樣品粉末內(nèi)部發(fā)生重排導(dǎo)致堆積密度變大，同時(shí)施加在樣品上的作用力也會(huì)加大堆積密度。因此可見樣品的尺寸不斷收縮，dL 曲線表征樣品的長度變化情況，樣品在玻璃化轉(zhuǎn)變之前尺寸收縮比較緩慢，在 213℃以后尺寸收縮非常顯著（紅色曲線）。同時(shí)，由于樣品密度加大導(dǎo)致樣品變硬，樣品的表觀儲(chǔ)能模量 E'出現(xiàn)增大趨勢。在接近玻璃化轉(zhuǎn)變的區(qū)域，樣品重排現(xiàn)象更加明顯，表現(xiàn)為表觀模量 E'迅速增大。開始玻璃化轉(zhuǎn)變之后，E'迅速下降，這是因?yàn)闃悠芬呀?jīng)到達(dá)玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)域，樣品迅速變軟，圖上可見 E'的曲線出現(xiàn)一個(gè)峰，峰值為 221℃。損耗因子 tan d 在玻璃化轉(zhuǎn)變過程中表現(xiàn)為一個(gè)峰，峰值溫度為 232.℃。此溫度和 DSC 測量得到的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（221℃）很接近（右圖）。

玻纖增強(qiáng)PBT—?jiǎng)討B(tài)機(jī)械性能

我們采用三點(diǎn)彎曲模式，1Hz頻率，2K/min的升溫速率條件下，測試了30%玻纖增強(qiáng)的PBT材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能（分別測試了沿著平行和垂直于纖維兩個(gè)方向）。測試結(jié)果表明，樣品沿著纖維的方向相比于垂直于纖維方向具有更高的強(qiáng)度，E’下降的起始點(diǎn)為43℃（實(shí)線）。損耗因子值相應(yīng)地更低，而損耗因子的峰值溫度對于兩個(gè)方向一致。

碳纖維增強(qiáng)塑料的DMA測試

碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）是一種碳纖維和塑料（通常為環(huán)氧樹脂）復(fù)合而成的材料，具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用在、自行車、船舶和飛機(jī)零部件中。CFRP的性能可以通過改變生產(chǎn)工藝及纖維布的結(jié)構(gòu)而發(fā)生變化，因此需要在生產(chǎn)加工過程中對其熱性能和機(jī)械性能進(jìn)行測試。 右圖為樣品CFRP的DMA測試曲線。測試頻率：1Hz，測試溫度范圍：30°C…260°C。圖中黑線為儲(chǔ)能模量E’，紅線為損耗模量E’’，藍(lán)線為損耗因子tanδ。樣品在30oC時(shí)的儲(chǔ)能模量為41900MPa，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為177oC（儲(chǔ)能模量曲線外推起始點(diǎn)）。如果以損耗模量和損耗因子的峰值來評價(jià)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為206oC和212oC。

如何準(zhǔn)確地表征粘合劑的實(shí)時(shí)性能？

我們經(jīng)常使用DSC和TG表征粘合劑的性能來實(shí)現(xiàn)對其質(zhì)量進(jìn)行控制。但是，如果需要了解材料在真實(shí)使用條件下，例如作用力、形變量和頻率對其性能的影響，這時(shí)熱機(jī)械分析儀TMA和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀DMA是個(gè)很好的選擇。 DMA曲線顯示：溫度從-90°C 升到 200°C，儲(chǔ)能模量E’（綠色曲線）呈不斷下降趨勢，這是因?yàn)闃渲澈蠌?qiáng)度隨著溫度升高而降低。損耗模量E”（藍(lán)色曲線）反映了材料的阻尼行為，而計(jì)算得到的阻尼因子Tanδ（紅色曲線）很好地表征了材料在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的各種相轉(zhuǎn)變過程。

豐富的附件選擇

NETZSCH 熱分析儀器能夠根據(jù)客戶的要求配置多種附件進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和擴(kuò)展。

適用于各種應(yīng)用的樣品支架

DMA 303 適用于各種樣品的測試，不管是液體、高填充熱固性樹脂，還是金屬和陶瓷。

濕度發(fā)生器

濕度發(fā)生器主要應(yīng)用于已固化樣品及其他有機(jī)材料的水吸附過程研究。使用濕度發(fā)生器，可以創(chuàng)建相對濕度在 5% 至 95% 之間的測量氣氛，溫度范圍為室溫至 70°C。

紫外光源

支持 OmniCure S2000 型紫外燈作為紫外光源，研究光觸發(fā)的反應(yīng)，如粘合劑、油墨和涂料的紫外固化等。可以通過 NETZSCH Proteus® 軟件來控制紫外線照射的時(shí)間及強(qiáng)度。紫外照射在測試的任意溫度段都能觸發(fā)。