动态热机械分析仪(DMA)是一种通过测量材料在动态交变载荷下的形变响应与温度,频率或时间的关系,研究材料动态力学性能的技术. DMA核心是分析材料在周期性应力或应变作用下的弹性行为(储能模量)和黏性行为(损耗模量),以及两者的比值tanδ,从而揭示材料的玻璃化转变温度(Tg),阻尼特性,力学松弛行为,热稳定性等性能。
仪器型号及技术参数
- 仪器型号:美国TA Q850
- 仪器技术参数:
- 温度范围 : -100～500℃
- 温度精确度:± 0.01℃
- 升温速率:0.1～50℃/min
- 频率:0.1～100HZ
- 气氛:空气
送样要求及包装
2～3根样条,测试温度范围内样品不裂解,不软化,不熔融,否则仪器出现不可逆的损害
DMA模式选择及样条尺寸
| 测试模式 | 样条尺寸（长×宽×厚） | 模量类型 | 适用材料 | 补充说明 |
|---|---|---|---|---|
| 拉伸 | 30～50mm × 5～10mm × 2～3mm | 杨氏模量 | - 硬质/软质橡胶（如聚氨酯、软质PVC）<br>- 普通工程塑料（如PE、PP、硬质PVC） | 适用于均匀受力的线性弹性材料，需注意夹具夹持方式避免试样打滑 |
| 三点弯曲 | 58～65mm × 5～10mm × 1～2mm | 弯曲模量 | - 高刚性材料：工程塑料（如PC、环氧树脂）、金属、陶瓷、复合材料 | 常用于评估板材、管材等结构材料的抗弯刚度，跨距通常为试样长度的80% |
| 单/双悬臂梁 | 35～65mm × 5～10mm × 1～2mm | 弯曲模量 | - 中等刚性材料：工程塑料（如尼龙、ABS）、硬质橡胶 | 适合测试裂纹扩展或断裂韧性，单悬臂梁常用于单边开口试样，双悬臂梁对称性更好 |
| 剪切 | 40～45mm × 5～10mm × 2～3mm | 剪切模量 | - 软质橡胶、弹性体（如天然橡胶、硅橡胶、EVA） | 需使用专用剪切夹具，避免拉伸或压缩力干扰，结果反映材料抗剪切变形能力 |
测试实例展示:
测试标准:
ASTM D4065 Standard Practice for Plastics: Dynamic Mechanical Properties 塑料动态力学性能测试的基本规范，涵盖温度扫描、频率扫描等模式。
ASTM D5023 Standard Test Method for Plastics: Dynamic Mechanical Properties in Flexure 三点弯曲模式下的DMA测试方法。
ASTM D5418 Standard Test Method for Plastics: Dynamic Mechanical Properties in Compression 压缩模式下的DMA测试方法。
ASTM D7028 Standard Test Method for Glass Transition Temperature (Tg) of Polymer Composites 聚合物复合材料玻璃化转变温度的DMA测定方法。
ISO 6721-1 Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 1: General principles 动态力学性能测试的总则。
ISO 6721-5 Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 5: Flexural vibration 弯曲振动模式下的测试方法。
ISO 4664-1 Rubber — Determination of dynamic properties — Part 1: General guidance 橡胶动态性能测试的通用指南。
GB/T 33061.1-2016 塑料 动态力学性能的测定 第1部分：通则 等效采用ISO 6721-1，规定DMA测试的基本原理和术语。
GB/T 33061.5-2020 塑料 动态力学性能的测定 第5部分：弯曲振动法 等效采用ISO 6721-5，针对弯曲模式的测试方法。
GB/T 9870.1-2006 橡胶 动态性能的测定 第1部分：通则 适用于橡胶材料的动态力学测试。
