DMA测试分析技术
一、实验目的
1、了解高聚物粘弹性的概念;
2、掌握动态热机械分析仪的使用方法; 3、学会使用DMA来测试聚合物的Tg。
二、实验原理
(1)周期性的外力引起试样周期性的形变,其中一部分以位能的形式贮存在试样中,没有损耗。另一部分所做功,在形变时以热的形式消耗掉。 Δ=tanδ=E”/E’
tanδ:力学损耗因子,表示以热形式逸散的能量与储存能量之比,它表示材料在形变过程中本身损耗能量的能力;
E’----贮能模量,表示材料弹性大小;贮存模量E′ 与试样在每周期中贮存的最大弹性成正比, 反映材料粘弹性中的弹性成分, 表征材料抵抗变形能力的大小。模量愈大, 愈不容易变形, 表示材料刚度愈大。
E”----耗能模量,表示材料黏性大小。损耗模量E″ 与试样在每周期中以热的形式消耗的能量成正比,反映材料粘弹性中的粘性成分, 能够帮助预示材料的韧性。
(2)一定温度下,分子链段都有自己的最可几频率ω 。,当ω=ω。 时链段从不自由变为自由,此时链段摩擦力较大、 E“较大、 tan δ 达到最大,对应着材料的玻璃化转变温度。
(3)应力(ζ)与应变(ε)关系曲线的斜率为材料的模量。对拉伸或弯曲试验,为杨氏模量(ζ);对剪切试验,为剪切模量 (G)。
(4)常用的测量模式主要有拉伸、剪切、压缩、双悬臂和三点弯曲5种。 三、主要仪器设备
动态力学分析仪(DMA)一台,数字游标卡尺,形状规则的橡皮筋一根,计算机。
四、使用注意事项
1. 实验期间,炉子、样品和夹具的温度会非常高或非常低,触摸夹具前,必须让夹具恢复至室温。
2.请勿用手移动炉子,不要将手置于炉子内部的上方。以免因高温导致烧伤。 3.使用液氮时,请务必保持通风良好,避免空气中缺氧,导致窒息。
4、本设备使用电压110V,切勿更换插头位置。