德國NETZSCH耐馳動態熱機械分析儀DMA 303 Eplexor

兼容并蓄，浴火重生

DMA 303 Eplexor 吸收了耐馳“同門”的諸多特點并發揚光大，是一臺真正革命性的DMA系統。它不但能夠快速而方便地表征材料的動態熱機械性能與頻率、溫度、時間的關系，并且支持各類靜態模式，如萬能試驗機模式、蠕變，松弛和 TMA 模式等等。

產品技術參數

不同行業、不同應用領域對測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，為客戶應用提供強有力的支撐。

溫度范圍: -170 ... 800°C

溫度準確度: 0.1°C

應力范圍: 1mN ,,, 50N

位移范圍: 30mm

頻率范圍: 0.001 ... 150Hz

制冷系統: 壓縮空氣、液氮制冷、機械制冷

特殊附件: 濕度附件、紫外固化附件

特殊夾具: 液體、浸入、DEA聯用

形變模式: 三點彎曲、單/雙懸臂、剪切、拉伸、壓縮/針入

擴展測量模式: 萬能試驗機、蠕變/松弛、負載力掃描

德國NETZSCH耐馳動態熱機械分析儀DMA 303 Eplexor

基本功能

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

DMA基本功能

可測量儲能模量，損耗模量，損耗因子，長度變化… 以對數或普通坐標顯示。Y 軸最多支持四根，參數（曲線）顯示數量不限。測量參數（如：作用力、位移、振幅、偏移量等）可以對時間、溫度或頻率作圖。數據點標示功能。可顯示長度變化曲線，并計算線性膨脹系數。根據 WLF 方程進行外推計算得到主曲線。轉變活化能計算。 Cole-Cole 圖。松弛／蠕變模式的力/形變量-時間圖譜（選件）。應力／應變掃描模式的力-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、等規、間規三種結構類型，而這三種結構的區別主要是甲基基團的排布定向不同。因為無規聚丙烯的結晶程度不高，而后兩種結構結晶程度較高，故而有著廣泛的應用。聚丙烯的熔點溫度約160°C，容易生產加工且具有良好的抗疲勞特性，故而可用作活動鉸鏈。聚丙烯廣泛應用在食品和飲料包裝領域特別是奶制品包裝。 對聚丙烯樣品進行多頻率掃描測試，儲能模量E’（黑色曲線，1Hz）在-31°C出現玻璃化轉變，對應的損耗模量E’’（紅色曲線）和損耗因子tanδ（藍色曲線）的峰值分別為-24°C和-12°C。我們可以看到，玻璃化轉變溫度和曲線本身都是隨著頻率增加而往高溫方向移動。對玻璃化轉變區域進行主曲線分析評估，根據時溫疊加原理（William-Landel-Ferry，WLF方程），多頻率DMA測試結果可以被轉換到產品在實際應用條件下的溫度和頻率范圍。根據WLF方程，等溫曲線彼此相互沿著頻率軸進行移動，最終形成覆蓋較廣頻率范圍的單條曲線。只有在玻璃化轉變E’起始點溫度以上高分子鏈段的運動才能夠發生，這時“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，WLF方程的常數C1和C2也同時自動計算得到。主曲線顯示儲能模量E’在頻率10-4到109Hz范圍內逐漸增大。 Arrhenius方程可以對測量數據進行額外的描述說明，以tanδ最大值溫度（單位: K）的倒數為橫坐標，頻率的對數為縱坐標作圖，由此曲線可以計算得到斜率，即為玻璃化轉變的活化能。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

聚酰亞胺是分子結構含有酰亞胺基鏈節的芳雜環高分子化合物，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、短時間承受 490℃的高溫，另外力學性能、耐疲勞性能、難燃性、尺寸穩定性、電性能都好，成型收縮率小，耐油、一般酸和有機溶劑，不耐堿，有優良的耐摩擦，磨耗性能。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領域。近來，各國都在將聚酰亞胺的研究、開發及利用列入 21 世紀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行測試。測試數據可見，粉末樣品表現和通常的塊狀樣品有很大的差別。隨著溫度的升高，樣品粉末內部發生重排導致堆積密度變大，同時施加在樣品上的作用力也會加大堆積密度。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，由于樣品密度加大導致樣品變硬，樣品的表觀儲能模量 E'出現增大趨勢。在接近玻璃化轉變的區域，樣品重排現象更加明顯，表現為表觀模量 E'迅速增大。開始玻璃化轉變之后，E'迅速下降，這是因為樣品已經到達玻璃化轉變區域，樣品迅速變軟，圖上可見 E'的曲線出現一個峰，峰值為 221℃。損耗因子 tan d 在玻璃化轉變過程中表現為一個峰，峰值溫度為 232.℃。此溫度和 DSC 測量得到的玻璃化轉變溫度（221℃）很接近（右圖）。

玻纖增強PBT—動態機械性能

我們采用三點彎曲模式，1Hz頻率，2K/min的升溫速率條件下，測試了30%玻纖增強的PBT材料的動態力學性能（分別測試了沿著平行和垂直于纖維兩個方向）。測試結果表明，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度，E’下降的起始點為43℃（實線）。損耗因子值相應地更低，而損耗因子的峰值溫度對于兩個方向一致。

碳纖維增強塑料的DMA測試

碳纖維增強塑料（CFRP）是一種碳纖維和塑料（通常為環氧樹脂）復合而成的材料，具有強度高、質量輕的特點，可以廣泛應用在、自行車、船舶和飛機零部件中。CFRP的性能可以通過改變生產工藝及纖維布的結構而發生變化，因此需要在生產加工過程中對其熱性能和機械性能進行測試。 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。圖中黑線為儲能模量E’，紅線為損耗模量E’’，藍線為損耗因子tanδ。樣品在30oC時的儲能模量為41900MPa，玻璃化轉變溫度為177oC（儲能模量曲線外推起始點）。如果以損耗模量和損耗因子的峰值來評價，玻璃化轉變溫度分別為206oC和212oC。

如何準確地表征粘合劑的實時性能？

我們經常使用DSC和TG表征粘合劑的性能來實現對其質量進行控制。但是，如果需要了解材料在真實使用條件下，例如作用力、形變量和頻率對其性能的影響，這時熱機械分析儀TMA和動態熱機械分析儀DMA是個很好的選擇。 DMA曲線顯示：溫度從-90°C 升到 200°C，儲能模量E’（綠色曲線）呈不斷下降趨勢，這是因為樹脂粘合強度隨著溫度升高而降低。損耗模量E”（藍色曲線）反映了材料的阻尼行為，而計算得到的阻尼因子Tanδ（紅色曲線）很好地表征了材料在整個溫度范圍內的各種相轉變過程。

豐富的附件選擇

NETZSCH 熱分析儀器能夠根據客戶的要求配置多種附件進行系統優化和擴展。

適用于各種應用的樣品支架

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。

濕度發生器

濕度發生器主要應用于已固化樣品及其他有機材料的水吸附過程研究。使用濕度發生器，可以創建相對濕度在 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，研究光觸發的反應，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間及強度。紫外照射在測試的任意溫度段都能觸發。