动态热机械分析仪丨高分子材料丨金属相变研究NEXTA DMA 200

一、高分子材料

1. 聚合物结构与性能研究：分析聚合物的分子链运动、松弛行为，确定玻璃化转变温度、结晶温度等，研究不同聚合物结构对其热机械性能的影响。例如，通过分析不同分子量、不同共聚组成的聚合物的DMA曲线，了解分子结构与材料性能之间的关系。
2. 材料加工工艺优化：为聚合物材料的成型加工提供指导，如确定*佳的注塑、挤出、吹塑等加工温度和工艺参数。通过研究材料在不同温度和频率下的模量变化，预测材料在加工过程中的流动性和成型性。
3. 产品质量控制与性能评估：评估高分子材料制品的质量和性能，检测材料的老化、降解程度，以及评估材料在长期使用过程中的稳定性。比如，对橡胶轮胎、塑料管材等产品进行DMA测试，评估其在不同环境条件下的耐久性和可靠性。

二、金属材料

1. 金属相变研究：监测金属材料在加热或冷却过程中的相变行为，如奥氏体-马氏体相变、珠光体 - 贝氏体相变等，确定相变温度和相变动力学参数。这对于研究金属材料的热处理工艺和组织性能调控具有重要意义。
2. 材料疲劳与损伤分析：研究金属材料在循环载荷下的疲劳性能和损伤机制，通过动态力学性能测试，评估材料的抗疲劳性能和寿命预测。例如，对航空发动机叶片、汽车发动机零部件等金属材料进行DMA测试，分析其在长期服役过程中的疲劳损伤情况。
3. 金属基复合材料性能研究：分析金属基复合材料的界面结合性能、增强相的作用机制以及材料的整体热机械性能。通过DMA测试，可以研究复合材料在不同温度和载荷条件下的模量变化、阻尼特性等，为复合材料的设计和优化提供依据。

三、陶瓷材料

1. 陶瓷烧结过程研究：监测陶瓷材料在烧结过程中的收缩、致密化行为，确定*佳的烧结温度和保温时间，优化陶瓷制备工艺。例如，通过DMA测试研究陶瓷坯体在加热过程中的热膨胀和收缩特性，分析烧结过程中的微观结构变化。
2. 陶瓷材料力学性能评估：测量陶瓷材料的弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能参数，评估陶瓷材料的强度、韧性和脆性等性能。对于高性能陶瓷材料，如氮化硅、碳化硅等，DMA测试可以帮助研究其在高温、高压等极端条件下的力学性能。
3. 陶瓷涂层性能研究：研究陶瓷涂层与基体之间的结合力、热匹配性以及涂层的抗热震性能等。通过DMA测试，可以分析陶瓷涂层在不同温度和载荷条件下的力学行为，为陶瓷涂层的设计和应用提供技术支持。

四、电子材料

1. 半导体材料性能研究：分析半导体材料的热膨胀系数、热导率等热性能参数，以及在不同温度下的力学性能变化，为半导体器件的封装和可靠性设计提供依据。例如，对于芯片封装用的陶瓷基片、环氧塑封料等材料，DMA测试可以帮助优化封装工艺，提高器件的散热性能和可靠性。
2. 电子元器件老化与可靠性评估：研究电子元器件在长期使用过程中的老化行为和可靠性，通过DMA测试监测材料性能的变化，预测元器件的使用寿命。比如，对电容器、电阻器等电子元件进行DMA测试，分析其在不同环境条件下的性能稳定性。
3. 新型电子材料研发：在新型电子材料如有机半导体材料、纳米电子材料等的研发过程中，DMA测试可以用于研究材料的热机械性能与电子性能之间的关系，为材料的结构设计和性能优化提供指导。

五、生物材料

1. 生物医用材料性能研究：评估生物医用材料如人工关节、骨修复材料、医用支架等的力学性能、生物相容性和生物活性，研究材料在生理环境下的稳定性和降解行为。例如，通过DMA测试分析生物可降解材料在模拟体液中的热机械性能变化，评估其在体内的降解速率和力学支撑性能。
2. 药物缓释载体研究：研究药物缓释载体材料的热机械性能对药物释放行为的影响，优化载体材料的配方和制备工艺，实现药物的可控释放。比如，对聚合物微球、纳米粒等药物缓释载体进行DMA测试，分析其在不同温度和湿度条件下的结构变化和药物释放机制。

仪器功能

• 多种测量模式：

1. 动态测量：采用正弦波/合成波振荡模块，正弦波振荡模式下频率范围为0.01-200Hz，*多可支持20种频率；合成波振荡模式可同时使用5种频率，能满足不同材料在不同频率下的动态力学性能测试需求。
2. 静态测量：具备程序应力控制和程序应变控制模式，可用于研究材料在静态载荷下的力学行为。

• 多种形变模式：提供拉伸、单/双悬臂、3点弯曲、剪切、薄膜剪切、压缩等多种形变模式，可根据样品的形状、尺寸和测试要求选择合适的形变方式，全面研究材料在不同受力状态下的热机械性能。
• 宽温度范围测量：配备多种冷却系统，温度范围覆盖较广。液氮冷却系统可达-150℃至 600℃，电子冷却系统为-100℃至600℃，空气冷却系统为室温至600℃，可满足不同材料在低温、常温及高温条件下的热机械性能测试。
• 实时样品观察：系统核心部分配备升级的Real View®高分辨率相机，可在宽广温度范围内测量时实时观察样品，捕捉与DMA信号直接相关的图像，并集成色彩分析（RGB、CMYK和Lab*），能够创建结果视频，有助于在研究、教学、故障排除时识别材料的物理性能变化。
• 先进的软件功能：软件具备 “指导模式”，为缺乏DMA经验的客户提供系统、逐步的测量和分析说明，并且支持国际标准方法，可根据个人需求定制。同时，主导曲线（TTS）和活化能计算等进阶分析功能也作为标准配置包含在内，方便用户进行更深入的数据分析。此外，还标配 Lissajous 监控功能，可观察测量过程中的应力 - 应变关系。

仪器特点

• 高加载力：加载力上限提升到20N，相比前一代型号力学性能增加了两倍，使其成为表征需要巨大形变力材料的理想选择，对于碳纤维复合材料等刚性样品的精确可靠表征非常有利。
• 高分辨率与宽作用力范围：具有5E - 6N分辨率和*小输出信号噪声的宽作用力范围，能够检测和分辨即使是*小的转变，可实现对各种材料，包括微小样品或性能变化细微材料的高精度测量。
• 高效冷却系统：提供空气冷却、液氮冷却和电子冷却三种选项。电子冷却系统仅需电源即可运行，无需液氮等外部资源，具有简单易用、冷却效率高的优势，简化了冷却过程，确保材料分析的轻松高效运行。
• 符合国际标准：仪器符合ISO、ASTM、DIN 和 JIS等国际标准，软件中集成了基本规范，如ISO 6721 - 11、ASTM D7028–07、IPC 2.4.24.2、JIS K7095等，保证了测量结果的准确性和可比性，便于不同实验室之间的数据交流和对比。
• 操作便捷：新集成的照明系统增强了测量夹具和试样的可互换性，方便用户在放置样品和替换夹具时更清楚、便利地操作，同时也能提供额外的光源增加测样时的亮度，在影像分析过程中提供更佳的分析结果。