14.02.2024 by Rüdiger Sehling, Aileen Sammler
Varför är DMA så viktigt?

Jämförelse av mätresultat vid mätning av polytetrafluoreten (PTFE) med hjälp av differentiell skanningskalorimetri (DSC) och dynamisk-mekanisk analys (DMA)
Vid mätning av polymera material med en DSC (Differential Scanning Calorimeter) kan det vara svårt att övervaka effekter som t.ex. glasövergången. Med DSC-instrument mäts endast materialens energetiska effekter (endotermiska/exotermiska), dvs. förändringen i specifik värme. Med en DMA (Dynamic Mechanical Analyzer) är det däremot inte möjligt att upptäcka energetiska effekter eftersom det verkliga mekaniska materialbeteendet bestäms, och dess förändring av mekaniska egenskaper (särskilt under glasövergången) är mycket känsligare jämfört med energetiska effekter.
Figur 1 visar en typisk DSC-mätning på PTFE. Endast två small endotermiska effekter kan ses från förändringen i den kristallina strukturen. Ingen mer information kan samlas in, trots att PTFE ger mycket mer information.

I figur 2 visas en direkt jämförelse av DSC- och DMA-mätningarna på PTFE. Den röda kurvan visar DSC-resultaten och den svarta kurvan DMA-resultaten. Den kontinuerliga svarta linjen representerar lagringsmodulen, E' (styvhet), och den svarta streckade kurvan förlustfaktorn tand (dämpning). Vid DMA-mätningen kan man tydligt se att man får betydligt mer information jämfört med DSC. I början av lågtemperaturområdet kan man observera en övergång som representeras av en minskning av lagringsmodulen, E', vid -124°C (E' onset) med ett motsvarande maximum i förlustfaktorn, tand, vid -104°C (tand peak). Detta är β-övergången för PTFE. En annan övergång finns i lagringsmodulen, E', vid 19°C (E' onset) som representerar PTFE:s solid/solid-övergång som också är mätbar med DSC. Denna övergång är också förknippad med en maximal topp i förlustfaktorn, tan d, vid 29°C (tan d peak).

Glasövergången för PTFE kan upptäckas vid högre temperaturer genom att lagringsmodulen, E', sjunker vid 113°C med en motsvarande maximal topp i förlustfaktorn, tan d, vid 128°C.
Det framgår tydligt att DMA är en mycket känslig metod för att detektera FasövergångarBegreppet fasövergång (eller fasförändring) används oftast för att beskriva övergångar mellan fast, flytande och gasformigt tillstånd.fasövergångar i material, som är nästan omöjliga att detektera med hjälp av DSC.

Har du redan hört talas om den nya NETZSCH DMA 303 Eplexor®?
I denna nya DMA med en enda bordsskiva kombinerar vi högsta kraft med bredast möjliga temperaturintervall.
Vår senaste utveckling, den nya NETZSCH DMA 303 Eplexor®, är utformad för exakta mätningar på en mängd olika prover, inklusive mycket styva prover, med ett kontrollerat kraftområde på upp till 50 N, både statiskt och dynamiskt. Full upplösning är tillgänglig över hela kraftområdet, vilket resulterar i exakta och tillförlitliga data.
Den temperaturstyrda ugnen har ett oöverträffat brett temperaturområde på -170°C till 800°C, vilket möjliggör en homogen värmefördelning runt provet. Dessutom är kraftförskjutningsintervallet på ±30 mm perfekt för statiska experiment, inklusive krypning och relaxation.
Få värdefull information med dynamisk-mekanisk analys
Dynamisk mekanisk analys erbjuder en mängd information om ditt material:
- Viskoelastiska materialegenskaper: lagrings- (E') och ViskositetsmodulDen komplexa modulen (viskösa komponenten), förlustmodulen eller G'', är den "imaginära" delen av provets totala komplexa modul. Den viskösa komponenten indikerar det vätskeliknande, eller ur fas, svaret hos det prov som mäts. förlustmodul (E''), förlustfaktor (tan δ)
- Styvhets- och dämpningsegenskaper under en mängd olika förhållanden:
- beroende på temperatur och frekvens
- vid olika nivåer av spänning och töjning
- under definierad gasatmosfär och i vätskemiljöer
- Identifiering av materialreaktioner och FasövergångarBegreppet fasövergång (eller fasförändring) används oftast för att beskriva övergångar mellan fast, flytande och gasformigt tillstånd.fasövergångar
- Glasomvandlingstemperatur för höggradigt tvärbundna polymerer och kompositer
- Kompatibilitet hos polymerblandningar med avseende på sammansättning och struktur
- Inverkan av fyllmedel och additivinnehåll
- Härdning och efterhärdning av hartser
- Analys av åldringspåverkan
- Prediktion av materialbeteende med hjälp av TTS (Time-Temperature-Superposition)
- KrypKrypning beskriver en tids- och temperaturberoende plastisk deformation under en konstant kraft. När en konstant kraft appliceras på en gummiblandning är den initiala deformationen som erhålls på grund av kraftpåverkan inte fast. Deformationen kommer att öka med tiden.Kryp- och relaxationsprocesser
För mer information besök vår produktsida:
Fler Bloggartiklar relaterade till DMA 303:
- 26.05.2026
När mjukheten blir mätbar: dynamisk mekanisk analys av livsmedel

- 14.01.2026
Lär dig, tillämpa, uppnå: NETZSCH lanserar kostnadsfria e-lärandekurser om termoanalytiska metoder

- 22.04.2025
Dynamisk mekanisk analys: NETZSCH DMA 303 Eplexor® kommer med nya funktioner

- 18.03.2025
UV-härdning i polymerer: Insikter med hjälp av termisk analys och reologi med NETZSCH Instruments

- 25.02.2025
Kinetisk analys av lagringsmodul med hjälp av NETZSCH DMA 303 Eplexor®

- 24.09.2024
Har du tappat bort dina öronproppar? NETZSCH kanske vet varför!

- 10.09.2024
Optimering av produktionen av halvledarkomponenter

- 24.07.2024
DMA som optimeringsverktyg för efterhärdning av härdningsbeläggningar och 3D-printade komponenter



