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動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀 DMA 242 E Artemis

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動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀 DMA 242 E Artemis

詳細(xì)介紹

耐馳 DMA242E 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀可用于：（1）存儲(chǔ)模量（剛性）；（2）損耗模量（阻尼）；（3）粘彈性；（4）玻璃化轉(zhuǎn)變；（5）軟化溫度；（6）蠕變；（7）松弛；（8）二級(jí)相變；（9）固化過(guò)程。

耐馳 DMA242E 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀主要特點(diǎn)：
①下掛式裝樣設(shè)計(jì)，裝樣操作方便 ②氣密爐體，可通惰性氣氛，流量可控 ③多種不同冷卻方式可選 ④支持靜態(tài)模式測(cè)試 ⑤新型載荷傳感與控制技術(shù)，載荷范圍更大 ⑥可在較小的載荷范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的載荷分辨率 ⑦多種樣品支架，適用廣泛 ⑧可擴(kuò)展浸泡測(cè)試、UV系統(tǒng)、DEA聯(lián)用

耐馳 DMA242E 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀技術(shù)參數(shù)：
• 溫度范圍：-170 … 600°C
• 模量范圍：10-3 … 106MPa
• Tanδ范圍：0.00006 … 100
• 施加力：24N
• 冷卻設(shè)備：壓縮空氣、液氮制冷
• 特殊附件：濕度附件、紫外固化附件
• 特殊夾具：液體、剛性材料、絕熱材料
• 的傅立葉分析法濾波，出色的信噪比
• 可與DEA聯(lián)用，深入研究樹(shù)脂固化過(guò)程

DMA 242 E Artemis - 軟件功能
DMA 242E Artemis 的測(cè)量與分析軟件是基于 MicroSoft Windows^® 系統(tǒng)的 Proteus^® 軟件包，它包含了所有必要的測(cè)量功能和數(shù)據(jù)分析功能。
這一軟件包具有極其友善的用戶界面，包括易于理解的菜單操作和自動(dòng)操作流程，并且適用于各種復(fù)雜的分析。
Proteus^® 軟件既可安裝在儀器的控制電腦上聯(lián)機(jī)工作，也可安裝在其他電腦上脫機(jī)使用。
DMA 部分軟件功能：
可從眾多的 DMA 參數(shù)（如儲(chǔ)能模量，損耗模量，損耗因子，長(zhǎng)度變化...）中選擇多個(gè)參數(shù)，以對(duì)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(cè)量參數(shù)（如：作用力、位移、振幅、偏移量等）可以對(duì)時(shí)間、溫度或頻率作圖。
數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)示功能。
可顯示長(zhǎng)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

DMA 242 E Artemis - 應(yīng)用實(shí)例

SBR 橡膠混合物 -- 多頻測(cè)量與主曲線
圖中所示為 SBR 橡膠混合物的多頻測(cè)試圖譜，正如我們所預(yù)期的，隨著頻率的增大，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度向高溫漂移，儲(chǔ)能模量也相應(yīng)增大。（實(shí)驗(yàn)條件：2K/min 升溫，雙懸臂模式）

在多頻測(cè)試的基礎(chǔ)上，若使用 Williams-Landel-Ferry (WLF)方程以某參考溫度（圖中為 -20°C）為基準(zhǔn)進(jìn)行外推，可得到頻率外推曲線（主曲線,又稱(chēng)為T(mén)TS曲線），推算常規(guī)測(cè)試所不能達(dá)到的與極低頻率下的 E’和 tanδ數(shù)值。

玻璃纖維增強(qiáng) PBT
圖中對(duì)一種 30％玻璃纖維增強(qiáng)的 PBT 材料分別取其平行與垂直于纖維方向進(jìn)行 DMA 測(cè)試，使用三點(diǎn)彎曲模式、頻率 1Hz、升溫速率 2K/min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明平行方向（直線）的儲(chǔ)能模量明顯較高，E'下降起始點(diǎn)在 43°C，損耗因子數(shù)值也較小，兩者的損耗因子峰值則出現(xiàn)在同一溫度。

碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂

帶自由推桿的單懸臂樣品支架是為精確測(cè)量非常堅(jiān)硬的樣品而特別設(shè)計(jì)的。樣品的一端被緊緊地固定住，另一端則使用自由推桿進(jìn)行振蕩測(cè)試。
右圖所示為某一碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的 DMA 測(cè)試結(jié)果。圖中可見(jiàn)樣品在 50℃ 的儲(chǔ)能模量高達(dá) 145000Mpa，表明該材料的模量甚至比金屬鈦更高。由于環(huán)氧基材的玻璃化轉(zhuǎn)變，儲(chǔ)能模量曲線在 159℃（起始點(diǎn)）之后出現(xiàn)下降，相應(yīng)的損耗模量峰值為 171℃，損耗因子峰值為 176℃。

高剛性碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的 DMA 測(cè)量圖譜
樣品支架：?jiǎn)螒冶?+ 自由推桿，20mm 跨距
測(cè)量參數(shù)：升溫速率 3K/min，頻率 10Hz，振幅 ±40μm

聚酯纖維的拉伸測(cè)試
聚酯纖維在拉伸模式下測(cè)試，結(jié)果表明樣品在低溫范圍內(nèi)存在松弛效應(yīng)，其特征溫度可用 E' 起始點(diǎn)或 E" 與 tgδ的峰溫進(jìn)行表征。玻璃化轉(zhuǎn)變發(fā)生在 75°C 以后，儲(chǔ)能模量從 4200Mpa 下降到 200Mpa。

玻纖增強(qiáng) PBT — 動(dòng)態(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(cè)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(cè)試了沿著平行和垂直于纖維兩個(gè)方向）。測(cè)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(duì)于兩個(gè)方向一致。

未固化的 EVA — 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的確定

該 DMA 測(cè)試由德國(guó)聯(lián)邦材料研究與測(cè)試協(xié)會(huì)（BAM）完成。多頻（0.33Hz，1Hz，3.33Hz，10Hz，33.3Hz）測(cè)試采用雙懸臂樣品支架，升溫速率 2K/min，振幅 40um。
圖譜表明，這是一個(gè)典型的玻璃化轉(zhuǎn)變行為。儲(chǔ)能模量 E' 在 -40℃ 時(shí)迅速下降，E'' 則出現(xiàn)了一個(gè)明顯的峰。玻璃化轉(zhuǎn)變和振動(dòng)頻率呈明顯的依賴關(guān)系：頻率越高，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越高。
這些DMA 結(jié)果能夠用來(lái)幫助我們確定玻璃化轉(zhuǎn)變的活化能?？梢园l(fā)現(xiàn) ln(f) 和 1/T 之間存在一個(gè)線性相關(guān)。通過(guò)這條直線的斜率，我們就可以計(jì)算轉(zhuǎn)變的表觀活化能了。計(jì)算得到的結(jié)果為 328 kJ/mol，在玻璃化轉(zhuǎn)變活化能的合理范圍內(nèi)。

0.33Hz 到 33.3Hz 頻率范圍內(nèi)未固化 EVA 的儲(chǔ)能模量 E' 與損耗模量 E'' 圖
隨著頻率的升高，E”的峰值溫度從 -34.7℃ 升至 -27.6℃

針對(duì) E'' 峰值溫度的 ln(f)—1/T 的Arrhenius關(guān)系圖

DMA 242 E Artemis - 相關(guān)附件
適用于各種應(yīng)用的樣品支架
DMA 242E Artemis 適用于各種樣品的測(cè)試，不管是液體、高填充熱固性樹(shù)脂，還是金屬和陶瓷。
要獲取準(zhǔn)確的結(jié)果，需要針對(duì)不同的材料應(yīng)用選擇最合適的測(cè)試條件。因此，耐馳公司開(kāi)發(fā)了多種多樣的樣品支架、配件和測(cè)量模式，選擇面非常豐富。

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(guò)程研究。使用濕度發(fā)生器，可以創(chuàng)建相對(duì)濕度在 5% 至 95% 之間的測(cè)量氣氛，溫度范圍為室溫至 70°C。
紫外光源
DMA 242E Artemis 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?？梢酝ㄟ^(guò) NETZSCH Proteus® 軟件來(lái)控制紫外線照射的時(shí)間及強(qiáng)度。紫外照射在測(cè)試的任意溫度段都能觸發(fā)。
冷卻配件
儀器支持兩種不同的冷卻系統(tǒng)。液氮冷卻系統(tǒng)能線性降溫至 -170°C，帶 vortex 管的空氣壓縮冷卻能將溫度降至0°C。

關(guān)鍵詞：熱機(jī)械分析儀