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動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定、研究高分子材料性能方面的應(yīng)用的
DMA是Dynamic thermomechanical analysis的縮寫(xiě)，即動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析。使樣品處于程序控制的溫度下，并施加單頻或多頻的振蕩力，研究樣品的機(jī)械行為，測(cè)定其儲(chǔ)能模量、損耗模量和損耗因子隨溫度、時(shí)間與力的頻率的函數(shù)關(guān)系。廣泛應(yīng)用于熱塑性與熱固性塑料、橡膠、涂料、金屬與合金、無(wú)機(jī)材料、復(fù)合材料等領(lǐng)域。本文將介紹DMA在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定、研究高分子材料的低溫性能、耐熱性、阻尼性能和材料相容性等方面的廣泛應(yīng)用：
除了以上所列的這些應(yīng)用以外，DMA還可以完成評(píng)價(jià)高分子材料的軟化溫度、粘彈行為（應(yīng)力松弛、蠕變）、老化行為、次級(jí)轉(zhuǎn)變、耐寒性、耐熱性、結(jié)晶等性能。通過(guò)對(duì)DMA數(shù)據(jù)的深度分析，還可以指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料使用、材料優(yōu)選及優(yōu)化、產(chǎn)品缺陷評(píng)價(jià)（失效分析）、可預(yù)測(cè)高分子使用壽命等。
1、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）
DMA測(cè)試玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg），測(cè)試原理是基于高分子材料在玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程中，機(jī)械性能（儲(chǔ)能模量等）會(huì)發(fā)生急劇變化，通常會(huì)產(chǎn)生多個(gè)數(shù)量級(jí)的變化，所以可以很敏感地測(cè)量到材料的玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程。相對(duì)于DSC、TMA等Tg測(cè)試方法，具有靈敏度高、更接近材料真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景等優(yōu)點(diǎn)。DMA尤其適合高填料填充量材料、高交聯(lián)熱固性材料、玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程中存在與其他效應(yīng)（如松弛）重疊等很難用DSC、TMA測(cè)試的樣品。
2、阻尼性能
2、阻尼性能
用作減震、隔音、緩沖使用的高分子材料，將固體機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳ⅲ@類材料通常稱為阻尼材料。由于其應(yīng)用的特殊性，要求材料具備較大的力學(xué)損耗。DMA測(cè)試可以直接得到材料的力學(xué)損耗隨溫度或頻率或時(shí)間的變化曲線，通過(guò)對(duì)比分析高分子材料在特定條件下阻尼性能的差異，對(duì)阻尼材料的研究、選擇和改進(jìn)有著非常重要的指導(dǎo)意義。
3、相容性
為了改善高分子材料的綜合性能，通常會(huì)采用共混改性的方法。一般來(lái)講，2種以上材料組成的共混物，視其共混的相容性程度、可能會(huì)形成均相或者多相結(jié)構(gòu)。通過(guò)DMA測(cè)試所得的曲線，可以非常顯著地表征材料的相容性，如圖2所示，是一種典型的多相結(jié)構(gòu)，若2種組分不*相容時(shí)，共混物則會(huì)形成兩相，DMA損耗因子曲線中將出現(xiàn)多個(gè)損耗峰。研究共混物的相容性，可以驗(yàn)證高分子共混改性效果、材料加工工藝對(duì)于性能的影響、分析因相容性而引起的失效等。
除了以上所列的這些應(yīng)用以外，DMA還可以完成評(píng)價(jià)高分子材料的軟化溫度、粘彈行為（應(yīng)力松弛、蠕變）、老化行為、次級(jí)轉(zhuǎn)變、耐寒性、耐熱性、結(jié)晶等性能。通過(guò)對(duì)DMA數(shù)據(jù)的深度分析，還可以指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料使用、材料優(yōu)選及優(yōu)化、產(chǎn)品缺陷評(píng)價(jià)（失效分析）、可預(yù)測(cè)高分子使用壽命等。
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