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動態機械分析儀測量材料的機械特性隨時間、溫度和頻率的函數變化。除了量化材料的黏彈性外,DMA,尤其是高力度動態機械分析儀亦可量化成品元件和產品特性,反映加工對最終用途產品效能的重要貢獻。DMA 通常用於測量玻璃化轉變溫度和二次轉變、加工引起的取向、冷結晶、優化固化、複合材料的填料效應等。DMA 可準確測量材料模量和產品剛度以及其他重要的機械效能,例如阻尼、蠕變和應力鬆弛。高力度動態機械分析儀將強大的 DMA 技術轉化為更高的力度、更大的爐體和更巨的樣品夾具,以提供無法做裁切小型化的樣品、測量部件與元件或完整產品的黏彈性質表徵。

動態機械分析儀是一種機械儀器,可對樣本施加特定的位移或力,並且非常準確地量化其力與位移響應之間的關係。DMA 測量不僅僅是將力的振幅除以位移的振幅做定量;還能準確地計算出訊號之間的相位關係。這使 DMA 儀器能夠計算樣本響應的彈性(彈簧)與黏性(緩衝筒)分量,這對於可靠和完整的黏彈性特性表徵(例如儲存模量、損耗模量和 Tan delta)至關重要。這些黏彈性效能幾乎總是使用加熱箱和冷卻附件在一定溫度範圍內進行評估,這樣可以深入瞭解結構-特性關係以及材料在不同使用溫度下的效能。其他一些先進的方法包括 TTS(時間-溫度疊加)、固化研究、蠕變恢復和應力鬆弛分析。

TA Instrument 的 High-Force DMA 系列的力容量範圍介於 500 N 至 15,000 N。它們建立在動態機械分析儀中 TA 的聲譽及能力的基礎上,並且經常配合 DMA 850 或 RSA-G2 低力度儀器一同工作。憑藉非常強大和動態的 ElectroForce 線性馬達,它們執行要求苛刻的振盪 DMA 控制,並提供極可靠的疲勞測試能力。這些高力度動態機械分析儀將 DMA 揭示的見解轉化為更高的力和樣本尺寸,在材料無法小型化或對較大尺寸的元件或產品提供有價值的見解。具備各種儀器容量和環境控制選項,以最好地滿足幾乎任何應用要求。

以下 ElectroForce 儀器可配置用於動態機械分析,包括溫度分析。

模型 最大力 (N) 最大 DMA 頻率 (Hz) 溫度範圍 (C)
DMA 3200 LSO 500N 100Hz -150 to 315°C
DMA 3200 FCO 500N 100Hz -150 to 600°C
3300 3000N 75Hz -150 to 350°C
3510 7500N 40Hz -150 to 350°C
3550 15000N 35Hz -150 to 350°C

以下 ElectroForce 儀器可為動態機械分析儀配置在環境溫度或 37°C。

模型 最大力 (N) 最大 DMA 頻率 (Hz) 溫度範圍 (C)
200N TestBench 200N 75Hz Ambient air or 37°C fluid
200N Planar Biaxial 200N 75Hz Ambient air or 37°C fluid
5500 200N 15Hz Ambient air or 37°C fluid

測試標準

  • ISO 4664 – 硫化或熱塑性橡膠 — 動態效能測定
  • ISO 4666 – 硫化橡膠 — 撓曲計測試測定溫度上升和抗疲勞性
  • ISO 6721 – 塑膠 — 動態機械效能測定
  • ASTM D623 – 塑膠 DMA:塑膠動態機械特性的測定與報告標準操作程序
  • ASTM D4065 – 塑膠 DMA:塑膠動態機械特性的測定與報告標準操作程序
  • ASTM D4473 – 塑膠的標準測試方法:動態機械效能:固化行為
  • ASTM D5023 – DMA 測試:測量動態機械效能的標準測試方法:彎曲(三點彎曲)
  • ASTM D5024 – 塑膠的標準測試方法:動態機械效能:壓縮
  • ASTM D5026 – 塑膠的標準測試方法:動態機械效能:拉伸
  • ASTM D5418 – 塑膠的標準測試方法:動態機械效能:彎曲(雙懸臂樑)
  • ASTM D5992 – 橡膠測試:使用振動方法對硫化橡膠和橡膠類材料進行動態測試的標準指南
  • ASTM D7028 – 透過動態機械分析 (DMA) 測定聚合物基複合材料的玻璃化轉變溫度 (DMA Tg) 的標準測試方法
  • ASTM E1640 – DMA 測試:透過動態機械分析確定玻璃化轉變溫度的標準測試方法
  • DIN 53513 – 彈性體在非共振頻率下受到強迫振動時的黏彈效能的測定
  • DIN 53533 – 彈性體測試;疲勞測試期間的發熱和使用壽命測試

機械疲勞和動態機械分析儀

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