大力量動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析，DMA
DMA 3200 的大力量能力擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)加載方案，并能夠測(cè)試更大型樣品或?qū)嶋H組件。大力量 DMA 能力的示例參見(jiàn)上圖。
上圖顯示了一塊聚碳酸酯在加熱速率為 3°C/min、應(yīng)力為 0.4% 時(shí)的溫度斜坡。樣品尺寸為 1.6 mm 厚、12.8 mm 寬、19 mm 長(zhǎng)。這些結(jié)果通過(guò)多種方式展示了 DMA 3200 設(shè)計(jì)的功能。首先，DMA 3200 的大力量、高剛度設(shè)計(jì)使得如此厚的樣品可以在拉伸模式下在聚合物的玻璃化區(qū)域中或低于 Tg 下進(jìn)行測(cè)試。更傳統(tǒng)的更低力 DMA 儀器設(shè)計(jì)將受力和剛度的限制。此類(lèi)結(jié)果必須通過(guò)拉伸狀態(tài)下的彎曲結(jié)構(gòu)獲得。其次，具有卓越低力敏感的無(wú)摩擦設(shè)計(jì)能夠通過(guò)超過(guò)三次方的模量變化表征玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化。
下圖顯示了兩個(gè)圓柱體橡膠樣品在 30°C 下、頻率為 10 Hz 時(shí)，使用壓縮夾具進(jìn)行的測(cè)試的應(yīng)變掃描。樣品尺寸為直徑 10 mm，厚度 20 mm。兩個(gè)橡膠樣品的填充劑含量不同，分別為 40 phr 和 60 phr（phr 為批量單位，表示每百份橡膠添加的份數(shù)）。可以看出，添加物含量直接導(dǎo)致模量更高和更多的應(yīng)變相關(guān)性模量。在此試驗(yàn)期間，施加 20% 應(yīng)變（相當(dāng)于 5 mm）所需的力接近 60 N。這些結(jié)果凸顯了 DMA 3200 的大力量和異常位移控制。
疲勞和準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試
大多數(shù)材料、組件和設(shè)備在其使用期間均需接觸重復(fù)加載條件，而這些負(fù)載可以導(dǎo)致材料疲勞。疲勞可能導(dǎo)致材料行為的劇烈變化，可能影響整體性能，或?qū)е峦耆Щ驀?yán)重故障。機(jī)械疲勞測(cè)試可讓您深入了解材料、組件和設(shè)備在振蕩力或應(yīng)力下會(huì)出現(xiàn)何種問(wèn)題，或者會(huì)在何時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)材料行為的深入了解可確保穩(wěn)定的產(chǎn)品性能，并對(duì)產(chǎn)品使用壽命提供保障。
單調(diào)試驗(yàn)，也稱(chēng)為拉伸試驗(yàn)，也適用于評(píng)估強(qiáng)度和形變響應(yīng)。在該實(shí)例中，會(huì)在單次負(fù)載失效試驗(yàn)中測(cè)試各個(gè)特性。
可通過(guò) DMA 3200 測(cè)量各種材料、組件或設(shè)備的特性，支持各種類(lèi)型的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)強(qiáng)度研究。
啟動(dòng)疲勞和準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試
DMA 3200 的靈活性、功能和耐久性使其除了能進(jìn)行 DMA 外，還可進(jìn)行各種測(cè)試。其廣泛的速度和力范圍，使其對(duì)疲勞和準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試也非常有用。這些功能的示例如上圖所示。
上圖顯示了在一小塊焊料上進(jìn)行的一項(xiàng)拉伸斷裂試驗(yàn)，即抗拉試驗(yàn)。位移斜坡控制在每分鐘 1 微米，溫度保持在 25°C。樣品尺寸為直徑 0.5 mm，長(zhǎng) 2 mm。該試驗(yàn)要求在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行緩慢且精準(zhǔn)的位移控制，該例中的時(shí)間為 14 小時(shí)。樣本在圖的左側(cè)展示了測(cè)試開(kāi)始時(shí)的經(jīng)典線(xiàn)性區(qū)域，在圖的中間和右側(cè)顯示了非常長(zhǎng)的延性破壞。該試驗(yàn)展現(xiàn)了 ElectroForce 線(xiàn)性電機(jī)的靈活性。雖然它具有極高的動(dòng)態(tài)性能，但仍可用于精確且慢速的測(cè)試。
下圖顯示了熱塑性彈性體的疲勞研究結(jié)果。該曲線(xiàn)通常稱(chēng)為強(qiáng)度與循環(huán)測(cè)試的“S-N 曲線(xiàn)”。這是說(shuō)明和表征材料或組件的循環(huán)負(fù)載壽命隨負(fù)載水平的變化。可以看出，隨著應(yīng)力的降低，樣品需要更多循壞才能斷裂。該試驗(yàn)展示了如何利用 DMA 3200 的高加速度和耐久性屬性將其用于高循環(huán)試驗(yàn)。
示例測(cè)量：
彈性模量 (E)
剛度 (K)
屈服強(qiáng)度
抗拉強(qiáng)度
斷裂伸長(zhǎng)率
疲勞強(qiáng)度
示例強(qiáng)度研究：
壽命加速測(cè)試
SN 曲線(xiàn)確定
機(jī)械老化
蠕變和恢復(fù)
應(yīng)力松弛
拉伸測(cè)試
