美国TA 复合材料热分析仪RSA-G2

美国TA 复合材料热分析仪RSA-G2 

测试纤维增强树脂基复合材料以及热固性的储能模量RSA-G2

RSA-G2是高级的固体力学性能分析测试平台。电机-传感器分离式技术使得RSA-G2还能执行蠕变与回复、应力松弛、连续应力、连续应变速率、恒应变、恒应力、疲劳、多波、任意波形和介电等测试。RSA-G2因独特而广泛适用于研发和质量控制。RSA-G2的高性能源自于第四代双头力学分析技术，新设计的强制对流炉能精确、准确控制环境温度，丰富多样的测量夹具可使用 广样品形状和刚度范围应用，除此之外还可执行浸泡测试。RSA-G2整合节点分析技术，可单独或同步执行介电测试。
 

先进的固体力学分析平台

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特征

RSA-G2能对应力和应变进行独立量测

如果需要 精确的力学测量，那么无疑双头量测要远远优于单头技术。固体聚合物或其他材料的力学行为通常用模量或柔量来描述。模量是应力对应变的比值，而柔量是应变对应力比值。为了得到 纯粹和准确的黏弹测量，应力和应变参数 好能独立分开量测。RSA-G2采用该技术，能在很宽范围内确保应力、应变和频率不耦合仪器误差。

RSA-G2设计优势

样品变形由位于下部的配备新型电子数控的直驱电机施加，变形产生的力响应由位于RSA-G2测试机台上部的力平衡传感器（FRT）量测。RSA-G2的FRT配备高灵敏度位置传感器和可温度补偿的稀土磁性线性电机，能确保力的准确量测。FRT的工作原理是根据伺服电机维持机头零位置所需电流大量测量力大小。驱动电机和传感器均采用精确的空气轴承能确保线性运动的刚性、无摩擦支撑和力量测的高灵敏性。力完全独立量测能有效排除电机系统轴承摩擦且不需要进行惯性校正，可得到 纯粹的力响应量测。

RSA-G2的传感器通过线性滑轨和步进电机固定在仪器框架结构上，能实现独立的垂直运动。传感器头垂直定位通过精密丝杆实现，该丝杆通过阳性的预载荷双向轴承连接在微步电机上，可以有效防止回冲。线性光学编码器直接安装在固定框架和移动支架之间，不依赖于滑轨螺杆的位移，确保精准定位，精度可以达到0.1微米。

这种独立传感器定位的优势在于：

夹具方便安装，样品易于装载

测试过程中样品膨胀.收缩可进行有效补偿

可执行轴向应变速率测试，甚至可拉伸至材料断裂

温控系统

RSA-G2温控系统采用新型强制对流温控炉（FCO），FCO炉是空气/氮气强制对流炉，可为测试提供理想、稳定的温控环境，可以极快的加热和冷却速率在-150 ℃ 至 600 ℃范围实现温度控制。升温速率 高可线性实现60 ℃/min。如选用液氮冷却系统，温度控制可降至-80 ℃。FCO炉配备双加热枪，将空气加热后对流方式吹入桶形炉腔，从而确保炉内有优异异的温度稳定性。FCO炉还配有可靠、耐用的LED灯和玻璃观察窗，可以在实验过程中实时观察样品的状况。

高速电控和数据采集

RSA-G2配备能够处理数字信号的新型高速电路支撑传感器量测和电机控制，并与测试主机采用与众不同的分体式设计，主电源和所有电子冷却风扇都整合在电控箱内，从而可有效避免测试台受到热和振动的影响，以确保高精确的数据质量。RSA-G2电控系统完全整合告诉数据采集功能，对于瞬态测试采点频率可高达8000 Hz，而对于动态测试则可高达15000 Hz，能够充分保证力和相位角精确测量和分辨，从而确保高倍谐振信号分辨和后期傅里叶变换的精准性。高奇倍率信号是非线性响应结果。在动态测试过程中，瞬态应力-应变波形可实现显示并保存，这对于评估数据的准确和正确十分重要。

触摸屏和触按板

RSA-G2测试机台前端安装有彩色触摸屏界面，用户只需通过轻轻触摸即可直接在测试机台上设置温度、归零间歇和加载样品等。屏幕上还可实时显示仪器状态和测试实时信息，如温度、间隙、力和电机位置等。通过位于测试机台下部的按键面板可以方便地改变机头位置。

FCO摄像头

FCO炉还可选配全新的遥控照明聚焦摄像系统，该系统可通过TRIOS软件控制和调节。能够在测试过程中实时显示并存储数据点对应图像。

美国TA 动态热机械分析仪 RSA-G2 参数

*注：标准夹具 高使用温度500℃；若要在500℃到600℃范围内测试则需要特殊夹具

美国TA 热分析仪 RSA-G2
夹具系统 

RSA-G2提供多种变形模式，能适应很宽的样品刚度范围，可方便表征薄膜、纤维、软泡沫、压敏胶（PSA）、热塑性或热固性条状样品、高模量符合材料、金属，使用剪切三明治甚至可适应中、高黏度的聚合物熔体。所有测试夹具由高刚度的17-4 PH钢材质铸造。标准夹具 高可承受500℃高温，500-600℃范围内需要选配特质夹具。

三点弯

在该变形模式中，样品的变形通过两段和中间的三点接触施加。由于样品只是通过支点自由支撑可有效排除夹具效应，因而被认为比较纯粹。三点弯夹具是测试刚性材料（复合材料、陶瓷、玻璃、结晶聚合物、金属等）样条的理想工具。该夹具还是RSA-G2进行日常校准的标配夹具。样品尺寸：可互换跨度分别为10、25和40mm， 宽12.8mm， 厚5mm。

拉伸

在该变形模式中，样品由拉伸夹具上下分别固定。该夹具主要用于包装袋、包装膜、单丝纤维和纤维束等薄膜样条的测试。样品尺寸： 长35mm， 宽12.5mm， 厚1.5mm。

单、双臂梁

由于支撑点和变形点由夹具固定，因此，该变形模式也可看作是夹紧的弯曲变形。在双悬臂夹具中，样品的两端和中间分别由夹具夹紧；如果样品只是由夹具的一端和中间部分夹紧则为单臂梁，单臂梁适用于长度更短的样品。臂梁夹具是测试热塑性材料、弹性体和其他高阻尼材料的理想工具，还可用于测量涂在基质上的涂层的转变。

剪切三明治

在该变形模式中，需要两块尺寸一样的材料夹于两端和中间夹具之间，施加的变形平行于样品厚度面是纯粹的简单剪切。适用于聚合物熔体、泡沫、弹性体、凝胶、浆料以及其他软固体或高黏度流体。

样品尺寸：中间夹具块可根据样品厚度替换为0.5、1.0和1.5mm；剪切截面为15mm正方形。

样品尺寸： 长30mm， 宽12.54mm， 厚1.5mm。

压缩

在该变形模式中，样品置于上、下两个圆平行板中间，从而施加不同的压缩变形。可用于低或中模量样品如泡沫、弹性体、凝胶和其他软固体的测试。

样品尺寸：三个可更换板的直径分别为8、15和25mm， 厚15mm。

隐形眼镜夹具

隐形眼镜夹具设计用于测试浸泡在一定温度范围内盐溶液中的隐形眼镜动态力学性能。

浸泡测试

RSA-G2浸泡夹具设计用于测试浸泡于液体中固体材料的力学性能。浸泡温度由深入浸泡液中的铂金热敏电阻配合FCO测控，可用范围为-10-200℃。改进跑旧系统内置拉伸、压缩和三点弯夹具。围绕样品的浸泡杯很容易安装和卸载。

浸泡应用

图1展示的是汽车涂料分别在空气中和浸泡在溶剂中进行的振荡变温测试。可以看出，溶剂对涂料的力学性能有显著影响。水通常会对材料起增塑作用。玻璃化转变温度从102℃降低到73℃几乎降低了29℃。

图2展示的是弹性体样品常温下在合成油中浸泡三天所进行的一系列频率扫描。可以看出，经过三天的浸泡，储能模量降低了约16%。