什么是DMA动态热机械分析？

DMA是Dynamic thermomechanical analysis的缩写，即动态热机械分析。动态热机械分析（DMA）测量粘弹性材料的力学性能与时间、温度或频率的关系。样品受周期性（正弦）变化的机械应力的作用和控制，发生形变。用于进行这种测量的仪器称为动态热机械分析仪（又称动态力学分析仪）DMA。

DMA动态热机械分析的主要应用

DMA动态热机械分析适用标准

ASTM E 1640-99

ASTM D 4473

ASTM D 5023

ASTM D 5024

ASTM D 5026

ASTM D 5418等

DMA动态热机械分析制样要求

样条尺寸要求：

1） 三点弯曲模式（适用于模量较大的样品，如工程塑料，金属，陶瓷，复合材料等）：

长方体固体试样：60mm<长度<65mm， 6mm<宽度<10mm，1mm<厚度<4mm，样品表面要光洁，平整（可以用400目的砂纸打磨平整）。样品内部气孔尽量少，材料均匀。

2）压缩模式（适用于中等模量的样品，如弹性体，橡胶等）

圆柱形试样直径=10mm或者直径=40mm，1mm<厚度<10mm样品表面要光洁，平整（可以用400目的砂纸打磨平整）。样品内部气孔尽量少，材料均匀。

3）剪切模式（适用于模量较小的样品，如软橡胶，阻尼材料等）

长方体样品，长度=10mm,宽度=10mm, 1mm<厚度<4mm样品表面要光洁，平整（可以用400目的砂纸打磨平整）。样品内部气孔尽量少，材料均匀。

DMA动态热机械分析典型应用

1.刚性（E’）

2.阻尼特性（E”, tgδ）

3.蠕变与应力松弛 

4.滞后与内耗

5.玻璃化转变 

6.相转变

7.软化温度 

8.次级松弛

9.固化过程

DMA动态热机械分析形变模式：

DMA动态热机械分析典型图谱：

DMA典型图谱1

DMA典型图谱2

DMA动态热机械分析常见问题

1、扭矩对DAM测试过程及测试结果的影响：扭矩一般是旋转流变仪的原始输出值，DMA一般都是马达驱动力的大小，单位为N，
2、频率的影响：一般测试频率越高，Tg越高，阻尼因子峰强度越低，温度范围越宽。
3、样品厚度不均匀的影响：会影响模量的绝对值的准确度，因为DMA输入的尺寸是固定的，计算的结果是按照输入的尺寸进行计算，如果厚度不均匀，模量的准确度肯定受影响。
4、样品表面凹凸不平的影响：会影响模量的大小，表面凹凸不平会导致样品和夹具接触不好，所以初始的模量会偏低，当温度升高接近Tg时，样品会变软和夹具接触性变好，会看到模量出现随温度升高又变大的趋势，这都是因为样品表面不平导致的，所以DMA要求样品表面光滑，不平的样品最好用砂纸进行打磨。
5、样品有轻微分层的影响：会影响模量的大小，具体情况不好评估。
6、纯树脂浇注体样品中间有小气泡的影响：会影响模量的结果，这个也不好评估。
7、样品宽、厚对测试结果的影响：一般来说样品宽度影响不大，不过每个夹具有固定的尺寸，样品的宽度只要小于夹具的要求尺寸就可以，对于弯曲模量的夹具如单双悬和三点弯，样品长厚比一般要求小于10，所以只要样品的宽度和厚度符合要求，得到的结果是不受影响的，DMA测试的模量是样品自身分子特性的体现，只要尺寸符合测试要求，结果不受尺寸的影响。
8、单双悬梁夹具测试样品时，拧紧样品时所用的力矩大小对测试结果的影响：力矩要根据样品的stiffness进行调整，样品stiffness越大，力矩越大，只要力矩在适合该样品的范围，得到的结果应该是样品自身模量的大小，单双悬一般适用于比较纯的没有填加的热塑性高聚物，模量中到偏高的样品最好用三点弯夹具进行测试，三点弯夹具没有夹持力的影响，测到的是纯粹的样品信息。模量偏小的样品可以选择拉伸、剪切、压缩等模式。