热机械分析(DMA)是使样品产生机械形变并测量样品响应的一类仪器的通用的名称。形变可以一正弦变化,恒定(或步阶)及固定的速率的形式施加。样品对形变的响应(回馈)以温度或时间的函数被检测。
热机械分析(DMA)特点:
直接 表征材料刚度的储能模量E’
表征材料阻尼特性的损耗模量E”或损耗因子tan δ 反映材料的力学属性
但在动态力学热分析中,正是利用上述两项参数随温度、频率随时间的变化而派生出一系列新的参数。
间接 E’、 E”、 tan δ的变化和材料本身的结构相联系,反映材料内部结构特征。
有关阻尼的信息,非动态力学试验不可能得到。
关于材料的刚度和热行为,虽然可以分别用静态力学方法和其他热分析方法(如DSC)测定。
所需试样量少而获得就能获得有关刚度、阻尼、特征温度、特征频率、特征时间等许多信息。
热机械分析(DMA)应用:
应用的领域极其广泛,包括化学(无机、有机、高分子)、化工、冶金、玻璃、陶瓷、食品、医药、生化、物理、塑料、橡胶、地质、土壤、电子、建筑、能源(石油、煤炭)、环保、航天等领域。
(1)成分分析
无机物、有机物、药物和高聚物的鉴别以及它们的相图研究。
(2)稳定性测定
物质的热稳定性、抗氧化性能的测定等。
(3)化学反应研究
固体物质与气体反应的研究、催化剂性能测定、反应动力学研究、反应热测定、相变和结晶过程研究。
(4)材料质量检定
纯度测定、固体脂肪指数测定、高聚物质量检验、液晶的相变、物质的玻璃化转变和居里点、材料的使用寿命等的测定。
(5)材料力学性质测定
抗冲击性能、粘弹性、弹性模量、损耗模数和剪切模量等的测定。
(6)环境监测
研究蒸气压、沸点、易燃性和易爆物的安全储存条件等。

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