德国耐驰NETZSCH动态热机械分析仪DMA242E

德国耐驰NETZSCH动态热机械分析仪DMA242E

设备用于测试纤维增强树脂基复合材料以及热固性树脂的储能模量、损耗模量和损耗因子随温度、时间与力的频率的函数关系，用于测量橡胶的蠕变。

树脂基复合材料的固化工艺设计中，首要的就是温度程序。那么，假设我们面对一种全新的树脂体系，如何设计出适当的固化温度程序？将以此为线索，将多种的热分析方法结合起来，如何从零开始设计并优化固化温度程序？大致的技术线路包括：测量材料固化行为，初步建立固化温度程序，固化过程的建模与模拟，*后根据实际产品的固化情况调整并优化固化工艺。

动态热机械分析仪（DMA）是一种用于测定材料粘弹性质的工具。
DMA 242 E Artemis 动态热机械分析仪配备易于使用的 Proteus 测量与分析软件，能够快速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。
 

DMA 242 E Artemis 为模块化设计，可以配备冷却系统，种类丰富的样品支架，还有更多的扩展配件可选，这使得它可以适应非常宽广的应用范围，成为材料研究人员的理想选择。

下挂式装样设计

装样操作方便，易于更换不同种类的支架。

测量气氛可控（惰性/氧化性气氛）

可根据需要建立反应环境。

多种多样的冷却选项

三种可选的冷却方式：液氮系统可线性冷却至 -170°C；机械制冷可冷却到 -70°C；带 vortex管的压缩空气冷却系统能够冷却到 0°C。

扩展配件

• 浸入式容器，用于将样品浸入到某种液体介质中进行测量。

• 与介电固化分析仪DEA 288 Ionic联用，可同步测量材料的粘弹性质与介电性质变化。典型的应用如：对树脂的固化过程进行跟踪测试。

• 外接紫外光源，测量光固化样品的固化过程或材料的老化过程。

• 外接湿度发生器，测量湿度对材料的动态热机械性质的影响。

*大力范围24N

适合于非常坚硬样品的测量。若将量程限定在 8N 范围内，则分辨率将进一步提高。

20mm行程的步进电机

能够精确测量出样品在 DMA测试过程中的长度变化。这对DMA 242 E Artemis 支持的各类测试（如蠕变、松弛、TMA 模式等）非常重要。

业界的多功能DMA

动态热机械分析是在可控的温度、频率程序下，测量材料的粘弹性质的变化。在各类材料中，以聚合物的粘弹性质表现*为典型。

在测试过程中，对样品施加一个正弦波形的作用力（应力δ），由此样品产生正弦波形的形变（应变 ε）。包括聚合物在内的众多材料在这种作用力方式下会表现出粘弹行为，即同时表现弹性特性（例如，理想弹簧）与粘性特性（例如，理想粘壶）。这一粘弹行为将导致应力与应变曲线产生一定的位错，该位错即为相位差 δ。

通过傅立叶变换，可将应变信号 ε 拆分为与应力信号同相位的实部，以及相差 90° 相位角的虚部。由此可计算得到储能模量 E'（与应力波形同相位，代表振荡能量的可逆的储存与释放），以及损耗模量 E”（与应力波形相差 90° 相位角，代表振荡能量的不可逆的损耗）。

德国耐驰NETZSCH动态热机械分析仪DMA242E
 

测量原理

损耗模量与储能模量的比值，称损耗因子tanδ（tanδ=E”/E'）。通常，储能模量 E' 与材料的刚性相关，而损耗模量 E” 与振荡能量转换为热量的部分相关。tanδ 则为机械阻尼的表征 , 与粘弹性体系的内部摩擦有关。

数据结果

DMA复数变量 实部 虚部

复数模量 E* 储能模量 E' 损耗模量 E''

剪切模量 G* 储能剪切模量 G' 损耗剪切模量 G''

柔量 D* D' D''

振幅 A* A' A''

力值* F' F''

弹性常数 c* c' c''

常规变量

静态长度变化 dL

偏移量 Offset

静态样品力 Fstat

损耗因子 tanδ

动态热机械测试 —— 应用于聚合物的研发与质量控制

R&D

DMA 方法是一种非常灵敏的工具，可帮助使用者获取聚合物与复合材料机械

特性的重要数据，因此广泛应用于众多工业领域（例如航材，汽车工业）的产品研发过程中。

质量控制

对于塑胶产品的相互比较（如与标准物，或与竞争公司的产品作比较），α 与 β相转变温度是十分重要的基础数据。我们的 DMA 专家可以帮助您，为特定的应用领域寻找合适的测量方法。

DMA 测量信息

• 与材料的刚性与阻尼特性相关的数据（一系列条件下的模量、损耗因子等数据）

• 与高分子混合物的组分与结构有关的数据（相容性）

• 高交联度/无定形/半结晶聚合物与复合材料的玻璃化转变温度

• 固化/后固化

• 老化

• 蠕变与松弛

• 应力与应变扫描

• 多频率测试

• 使用时温叠加功能（TTS）预测材料行为

• 浸入式测试

德国耐驰NETZSCH动态热机械分析仪DMA242E

技术参数

DMA 242 E Artemis

温度范围 -170°C ... 600°C（不同冷却系统）

温度精度 ± 0.2°C

升温速率 0.01 ... 20°C/min

频率范围 0.01 ... 100 Hz

*大力范围 24 N（分辨率：动态力0.001 N，静态力0.002 N）

高分辨率力范围 8 N（分辨率：动态力0.0003 N，静态力0.0006 N）

应变振幅 *大± 240 μm

振幅分辨率 0.5 nm（技术 DE 4309530C2）

形变范围 *大 20 mm

模量范围 10-3 ... 106 MPa

阻尼范围（tanδ） 0.005 ... 100

tanδ分辨率 0.00005

可选冷却设备

· 液氮制冷：-170°C ... 600°C

· 带vortex管的压缩空气冷却系统：0°C ... 600°C

· AIC 80机械制冷：-70°C ... 600°C； AIC 80启动 < 300°C

形变模式

· 三点弯曲

· 单/双悬臂

· 剪切

· 拉伸

· 压缩/针入

特殊测量模式

· Iso-strain

· TMA模式

· 蠕变/松弛

· 应力/应变扫描模式

样品形状

取决于具体的形变模式（例如三点弯曲，*大的样品

尺寸为：长60mm，宽12mm，厚5mm）

可选附件

· 浸入式样品容器

 （支持各种模式，温度范围仅取决于溶剂）

· 湿度发生器

· 紫外光源

· 固化监测仪（DEA）

可选配超过30种不同的样品支架

为不同样品的测试提供*佳解决方法。

热机械分析仪一般配备附件有几种

随着科学技术的迅速发展以及对新材料的物理和化学性能研究的迫切需要，热分析方法取得了很快的进展，已相继研制出测量物质各种性质的热分析方法，包括热机械分析(TMA)、动态热机械法(DMA)、逸出气体分析(EGA)、热光学法、热发声法、放射热分析和热逸出水分分析等。这里简要介绍热机械分析法。

热机械分析是在程序控制温度下，测量物质在非振动负荷下的形变与温度关系的一种技术。实验时对具有一定形状的试样施加外力，根据所测试样的形变温度曲线，就可求算出试样的力学性质，所施加外力的方式有压缩、扭转和拉伸等。

通常热机械分析仪还配备有下列几种附件。

　　1)纤维拉伸谱仪测定纤维的收缩应力与温度的关系。

　　该谱仪的主要变换器是由一个低弹性常数的负荷单元与TMA上的线性可变微分转换器串联在一起的。这种谱仪是研究纤维热历史的一种很有用的附件，可用于研究纤维的热定形、织构和拉丝的比率。

　　2)应力松弛谱仪 测定黏弹性材料的松弛模数与时间的关系。这种谱仪的变换器是由高负荷单元和承受1kg负荷的无胀钢探头与TMA上的线性可变微分转换器串联在一起的。该谱仪可测定材料的应力松弛效应和弹性模量。

　　3)平行的板式流变仪 分析黏性材料的低切变黏度。

TMA除了测定收缩应力、黏度和弹性模量以外，还可用于膨胀系数、玻璃化转变温度、拉伸模量和压缩模量的测定以及蠕变的研究。

价格范围仅供参考，实际价格与配置等若干因素有关

如有需要，请联系深圳市泰立仪器仪表有限公司。我们将竭尽全力为您制定完善的解决方案。

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