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1、1,DMA/DMTA 在高分子材料和复合材料 研究中的应用,北京航空航天大学 过梅丽,2,1)测定材料在一定条件下(温度、频率、应力/应变 水平、气氛与湿度等)的刚度与阻尼； 2)测定材料的刚度和阻尼随温度、频率等的变化, 获得与材料的结构、分子运动、加工与应用有关 的特征参数。,目的,3,从DMA测试能得到哪些参数?,4,5,6,强迫振动共振法,7,8,9,DDV 拉-拉粘弹谱仪,TA DMA 2980、Q 800,Netzsch DMA 242,Mettler DMA 861e,Perkin-Elmer DMA 7,01dB DMA,DMTA,10,拉伸,压缩,双剪,悬臂梁弯曲,三点弯曲,
2、单悬臂梁,双悬臂梁,形变模式,11,试验模式,1)单点测定,2)应力-应变扫描,12,3)温度扫描,4)频率扫描,线性等间隔变频;对数等间隔变频;任选分立频率,线性升温或阶梯升温,13,非晶态线形高聚物,温度谱,频率谱,14,5)频率温度扫描,15,6)多频扫描,16,7)时间扫描,17,8)蠕变/热机械(TMA)分析/应力弛豫,18,应用举例,19,为传输率，,时，表示有减振效果。,1 阻尼材料和结构设计,20,高温阻尼橡胶,高温阻尼铝合金,锰铜合金,铜铝镍合金,钛合金,21,2 分子运动机理研究,LDPE,HDPE,尼龙610,交联PE,22,23,24,0.933GPa 所对应的温度,3
3、 耐热性和耐寒性评价,25,几种非晶态塑料的TbTg范围,26,聚苯醚,聚砜,聚碳酸酯,聚醚醚酮,27,高抗冲聚苯乙烯,ABS,28,改性聚丙烯,环氧树脂,29,硅橡胶,30,4.共混高聚物的相容性研究,橡胶增韧塑料,热塑弹体,31,5 制品结构-性能关系的研究,32,6 结晶性高聚物的冷结晶研究,33,7 树脂/固化剂体系,34,固化过程的研究,35,36,固化度（）=,37,38,初级 微凝胶,次级 微凝胶,宏观凝胶,已固化产物交联结构,39,8 复合材料的研究,预浸料质量检验,40,界面研究,41,尼龙66,尼龙66/GF,42,未知材料剖析,43,CF/树脂复合材料,9 老化过程研究,
4、44,10 记忆材料的研究,45,11 粘弹性的基础研究,46,金属玻璃的基础研究,(Zr46.75Ti8.25Cu7.5Be27.5),47,A.Tobolsky： If you are allowed to run only one test on a polymer sample ,the choice should be a dynamic mechanical test of a solid sample over a wide temperature range。”,48,存疑最多者：,模量,特征温度,49,特征温度的取法,50,形变模式对刚性材料动态储能模量的影响,*相对于三点弯
5、曲测试值的百分数。,51,阻尼铝合金三点弯曲非共振试验数据平均值,最大误差：16. 5%,52,试样厚度对动态储能模量测试值的影响,53,(形变模式：单悬臂梁；试样自由长度：14mm),频率、应变水平、升温速率和试样厚度对YB3玻璃化转变温度的影响,54,形变模式对橡胶材料动态储能模量的影响(=0.5%),55,考虑夹持效应,考虑弯曲中的剪切校正,GPa,3.341.66 mm,56,所产生的数据旨在表示 相对的 而非绝对的性能,57,ASTM动态力学试验标准方法在首章范围中说明: “由于可能的仪器柔度,所产生的数据旨在表示相对的而非绝对的性能”,动态力学试验的变量:,形变模式; 试验模式; 频率; 波形; 应变水平; 静/动载荷比; 温度; 升/降温方式和速率; 夹持力大小,58,各种形变模式适用的模量范围,59,各形变模式适用的材料,60,61,谢谢!,
