从医疗设备的塑料到轮胎的橡胶，我们使用的材料必须满足越来越高的要求。产品制造商和消费者希望他们的材料外观漂亮，性能好，成本低，同时对环境友好。如需满足上述需求，就必须深入了解从分子水平到实际机械性能的材料特性。由于影响材料特性的因素有很多，因此需要精确的测量工具和方法来确保材料满足应用的高期望值。在开发和生产的各个阶段，评估材料特性的一个关键测量和分析方法是动态机械分析（DMA）。

u  什么是动态机械分析？

动态机械分析 (DMA) 是一种热分析技术，用于测量材料在周期性应力下变形时的机械性能。DMA 通常用于确定聚合物、复合材料和其他材料的粘弹性行为。DMA，最基本的是测量材料的粘弹性能，通常以储存模量、损失模量和介质损耗角正切(即损耗模量与储能模量的比值)的形式进行量化。DMA测量是通过在材料上施加力和变形，并与其他因素（如温度、时间和频率）的影响一起进行分析而获得。

u  动态机械分析 (DMA) 如何工作的？

DMA 通过对样品施加振荡力并测量其响应来测量材料的机械性能。该技术可确定材料的刚度和阻尼特性，二者分别表示为储能模量 (弹性响应) 和损耗模量 (粘性响应)。DMA 还可测量材料的损耗角正切，进而深入了解材料的阻尼特性。

u  为什么动态机械分析非常重要？

动态机械分析之所以重要，是因为它提供了有关材料的机械性能的关键信息，这些信息对于了解材料在不同条件下的性能和行为至关重要。这些信息对于聚合物、复合材料和其他广泛应用的材料的研发和质量控制尤其具有价值。

示例实验

该图显示了 DMA 850上三个 PET 样品进行拉伸时的对比:

       其中一个样品具有均匀的粘胶层且性能良好，一个样品具有不均匀的涂层且性能不佳，还有一个样品无涂层。因粘合剂产生的转化峰值以 tan δ 显示，在均匀粘胶层样品中为 40°C 左右，而不均匀样品的峰值要小得多。了解不同样品的特性可以对涂层工艺和制成品进行质量控制。诸如此类的微妙变化需要极高的灵敏度和精确度来测量。

TA Instruments凭借其特色产品DMA 850，DMA850实现了从0.1mN到18 N 的广泛受力测量范围，而 One-Touch-Away 界面则使得 DMA Express 模式成为评估固体材料的玻璃化转变和二次转变的最简单和最常用的方法。它还可表征湿度的影响。

DMA 用于多种行业和应用，包括：用于研究聚合物和塑料的玻璃化转变温度、粘弹性行为和机械性能、用于评估复合材料的机械性能，包括不同组件之间的界面粘附和整体机械性能、还可用于研究药物配方的机械性能，包括赋形剂和活性药物成分的粘弹性行为。

本文实验数据来自于TA官网