德国NETZSCH耐驰动态热机械分析仪

德国NETZSCH耐驰动态热机械分析仪DMA 303 Eplexor

兼容并蓄，浴火重生

DMA 303 Eplexor 吸收了耐驰“同门"的诸多特点并发扬光大，是一台真正革命性的DMA系统。它不但能够快速而方便地表征材料的动态热机械性能与频率、温度、时间的关系，并且支持各类静态模式，如万能试验机模式、蠕变，松弛和 TMA 模式等等。

产品技术参数

不同行业、不同应用领域对测试工具的需求有所不同。NETZSCH仪器拥有杰出的性能、丰富的配置，为客户应用提供强有力的支撑。

温度范围: -170 ... 800°C

温度准确度: 0.1°C

应力范围: 1mN ,,, 50N

位移范围: 30mm

频率范围: 0.001 ... 150Hz

制冷系统: 压缩空气、液氮制冷、机械制冷

特殊附件: 湿度附件、紫外固化附件

特殊夹具: 液体、浸入、DEA联用

形变模式: 三点弯曲、单/双悬臂、剪切、拉伸、压缩/针入

扩展测量模式: 万能试验机、蠕变/松弛、负载力扫描

德国NETZSCH耐驰动态热机械分析仪DMA 303 Eplexor

基本功能

耐驰仪器不但遵循绝国际测试标准，而且提供更完善、更灵活的功能，帮助客户更深入、更有想象力地应用。

DMA基本功能

可测量储能模量，损耗模量，损耗因子，长度变化… 以对数或普通坐标显示。Y 轴最多支持四根，参数（曲线）显示数量不限。测量参数（如：作用力、位移、振幅、偏移量等）可以对时间、温度或频率作图。数据点标示功能。可显示长度变化曲线，并计算线性膨胀系数。根据 WLF 方程进行外推计算得到主曲线。转变活化能计算。 Cole-Cole 图。松弛／蠕变模式的力/形变量-时间图谱（选件）。应力／应变扫描模式的力-振幅图谱（选件）。 3D 图谱功能

DMA242测试聚丙烯PP

聚丙烯（PP，(C3H6)n）是由丙烯单体聚合而成的热塑性聚合物，分为无规、等规、间规三种结构类型，而这三种结构的区别主要是甲基基团的排布定向不同。因为无规聚丙烯的结晶程度不高，而后两种结构结晶程度较高，故而有着广泛的应用。聚丙烯的熔点温度约160°C，容易生产加工且具有良好的抗疲劳特性，故而可用作活动铰链。聚丙烯广泛应用在食品和饮料包装领域特别是奶制品包装。 对聚丙烯样品进行多频率扫描测试，储能模量E’（黑色曲线，1Hz）在-31°C出现玻璃化转变，对应的损耗模量E’’（红色曲线）和损耗因子tanδ（蓝色曲线）的峰值分别为-24°C和-12°C。我们可以看到，玻璃化转变温度和曲线本身都是随着频率增加而往高温方向移动。对玻璃化转变区域进行主曲线分析评估，根据时温叠加原理（William-Landel-Ferry，WLF方程），多频率DMA测试结果可以被转换到产品在实际应用条件下的温度和频率范围。根据WLF方程，等温曲线彼此相互沿着频率轴进行移动，最终形成覆盖较广频率范围的单条曲线。只有在玻璃化转变E’起始点温度以上高分子链段的运动才能够发生，这时“自由体积理论"才是成立的。在这里我们选择-5°C作为参照温度，在得到主曲线的同时，WLF方程的常数C1和C2也同时自动计算得到。主曲线显示储能模量E’在频率10-4到109Hz范围内逐渐增大。 Arrhenius方程可以对测量数据进行额外的描述说明，以tanδ最大值温度（单位: K）的倒数为横坐标，频率的对数为纵坐标作图，由此曲线可以计算得到斜率，即为玻璃化转变的活化能。在本例中，由Arrhenius方程推算出聚丙烯材料的玻璃化转变活化能为304 KJ/mol。

DMA 测试粉末聚酰亚胺

聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物，英文名 Polyimide(简称 PI)，可分为均苯型 PI，可溶性 PI，聚酰胺-酰亚胺（PAI）和聚醚亚胺（PEI）四类。 PI 是目前工程塑料中耐热性品种之一，有的品种可长期承受 290℃高温、短时间承受 490℃的高温，另外力学性能、耐疲劳性能、难燃性、尺寸稳定性、电性能都好，成型收缩率小，耐油、一般酸和有机溶剂，不耐碱，有优良的耐摩擦，磨耗性能。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21 世纪最有希望的工程塑料之一。 样品 PI-peak 呈粉末状，使用特殊粉末支架压缩模式进行测试。测试数据可见，粉末样品表现和通常的块状样品有很大的差别。随着温度的升高，样品粉末内部发生重排导致堆积密度变大，同时施加在样品上的作用力也会加大堆积密度。因此可见样品的尺寸不断收缩，dL 曲线表征样品的长度变化情况，样品在玻璃化转变之前尺寸收缩比较缓慢，在 213℃以后尺寸收缩非常显著（红色曲线）。同时，由于样品密度加大导致样品变硬，样品的表观储能模量 E'出现增大趋势。在接近玻璃化转变的区域，样品重排现象更加明显，表现为表观模量 E'迅速增大。开始玻璃化转变之后，E'迅速下降，这是因为样品已经到达玻璃化转变区域，样品迅速变软，图上可见 E'的曲线出现一个峰，峰值为 221℃。损耗因子 tan d 在玻璃化转变过程中表现为一个峰，峰值温度为 232.℃。此温度和 DSC 测量得到的玻璃化转变温度（221℃）很接近（右图）。

玻纤增强PBT—动态机械性能

我们采用三点弯曲模式，1Hz频率，2K/min的升温速率条件下，测试了30%玻纤增强的PBT材料的动态力学性能（分别测试了沿着平行和垂直于纤维两个方向）。测试结果表明，样品沿着纤维的方向相比于垂直于纤维方向具有更高的强度，E’下降的起始点为43℃（实线）。损耗因子值相应地更低，而损耗因子的峰值温度对于两个方向一致。

碳纤维增强塑料的DMA测试

碳纤维增强塑料（CFRP）是一种碳纤维和塑料（通常为环氧树脂）复合而成的材料，具有强度高、质量轻的特点，可以广泛应用在、自行车、船舶和飞机零部件中。CFRP的性能可以通过改变生产工艺及纤维布的结构而发生变化，因此需要在生产加工过程中对其热性能和机械性能进行测试。 右图为样品CFRP的DMA测试曲线。测试频率：1Hz，测试温度范围：30°C…260°C。图中黑线为储能模量E’，红线为损耗模量E’’，蓝线为损耗因子tanδ。样品在30ºC时的储能模量为41900MPa，玻璃化转变温度为177ºC（储能模量曲线外推起始点）。如果以损耗模量和损耗因子的峰值来评价，玻璃化转变温度分别为206ºC和212ºC。

如何准确地表征粘合剂的实时性能？

我们经常使用DSC和TG表征粘合剂的性能来实现对其质量进行控制。但是，如果需要了解材料在真实使用条件下，例如作用力、形变量和频率对其性能的影响，这时热机械分析仪TMA和动态热机械分析仪DMA是个很好的选择。 DMA曲线显示：温度从-90°C 升到 200°C，储能模量E’（绿色曲线）呈不断下降趋势，这是因为树脂粘合强度随着温度升高而降低。损耗模量E"（蓝色曲线）反映了材料的阻尼行为，而计算得到的阻尼因子Tanδ（红色曲线）很好地表征了材料在整个温度范围内的各种相转变过程。

丰富的附件选择

NETZSCH 热分析仪器能够根据客户的要求配置多种附件进行系统优化和扩展。

适用于各种应用的样品支架

DMA 303 适用于各种样品的测试，不管是液体、高填充热固性树脂，还是金属和陶瓷。

湿度发生器

湿度发生器主要应用于已固化样品及其他有机材料的水吸附过程研究。使用湿度发生器，可以创建相对湿度在 5% 至 95% 之间的测量气氛，温度范围为室温至 70°C。

紫外光源

支持 OmniCure S2000 型紫外灯作为紫外光源，研究光触发的反应，如粘合剂、油墨和涂料的紫外固化等。可以通过 NETZSCH Proteus® 软件来控制紫外线照射的时间及强度。紫外照射在测试的任意温度段都能触发。