動態熱機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer）簡稱DMA，主要是施加機械力使樣品發生變形，測試樣品的響應。可以施加正弦變化、固定的（步階）、或固定變化速率的變形。檢測對變形的響應與溫度或時間的關系。可以測量材料等的黏彈性（剛度和阻尼）。

圖1.DMA測量原理

DMA幾種測量模式

小幅振蕩是測量黏彈特性常用的方法。在這種測試方法下，樣品在給定頻率和振幅下按正弦形式變形（應變），同時測量樣品抵抗變形的力（應力）。此特性描述了整體形變阻力（復數模量），以及該阻力的彈性分量（儲能模量）和黏性分量（損耗模量）。振蕩實驗常與溫度曲線結合來表征熱轉變，如玻璃化轉變、熔融、結晶、固化和老化等。

圖2.正弦震蕩模式

除振蕩實驗外，還有其他的一系列變形模式，從而補充材料表征信息或允許對材料進行機械處理。

圖3. 其他模式

DMA應用案例

圖4. PI膜玻璃化轉變溫度測定

玻璃化轉變溫度Tg是材料中經常檢測的技術參數。測量Tg的方法多種多樣，

但DMA測量Tg的靈敏度遠高于其他方法。此外，Tg可用儲能模量E'的起始溫度點、損耗模量E"的峰溫或tanδ的峰溫來表征。在玻璃化轉變區域中，tanδ峰的形狀、強度和儲能模量在轉變區的斜率均受到頻率的影響。對于材料的最終使用，了解玻璃化轉變溫度和黏彈性參數對材料的影響是十分重要的。

圖5. 炭黑在彈性體中的作用

一個十分普遍的應用就是考察填料和添加劑對 材料黏彈性的影響。上圖顯示的是炭黑對SBR橡膠儲能模量E’和tanδ的影響。該實驗采用雙懸臂夾具進行測試。由圖可知，添加炭黑提高了儲能模量的值，并極大程度提高了Tg溫度。在實際工業生產中，了解填料和添加劑對材料的影響是十分關鍵的。

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