Hitachi DMA 7100

動態機械黏彈分析儀
(Hitachi Dynamic Mechanical Analyzer)

■DMA 特點:
1. DMA用以對固體試樣施以彎曲、拉伸、剪切等作用力,然後根據其變形量以及回應延遲計算試樣的彈性模數和阻尼相(tanδ)。
2.能靈敏地檢測到一般熱分析方法無法捕捉之高分子材料的局部鬆弛等行為。
■DMA主要應用:
DMA主要量測材料的機械性質,例如:模數(Storage/Loss Modulus)、黏度(Viscosity)、阻尼相(Tan delta),隨著時間、溫度、頻率的變化情形。
■廣 大 的 測 量 範 圍
EXSTAR6100 DMS 具有先進的自動張力控制技術,例如針對在玻璃轉移溫度以上模數會大幅下降的樣品,儀器會自動控制施加的張力,避免樣品被拉伸過大或造成塌陷等情形。因此EXSTAR 6100 DMS得以輕易地測量從非常軟到模數很高的各種不同硬度樣本。
■五 種 頻 率 合 成 振 動 模 式
頻率合成振動的量測模式(Synthetic Oscillation Mode)為SIINT的原創專利技術,可對樣品同時施予不同頻率的複合波形,用來提供一系列諸如模數、黏度、阻尼相等測量數據。合成振動模式不僅加速了量測分析的速度,而且針對高升溫速率下會有高模數變數的樣品DMS也同樣能夠輕鬆測量分析。
■傅 利 葉 轉 換
EXSTAR 6100 DMS採用了傅利葉轉換技術(Fourier Transform,美國專利5287749字號)以降低雜訊,對於微小的相變化現象提供高感度的偵測功能。由於資料處理速度的加快,使用者得以輕易地獲得精確的黏彈性測量結果。
■熱 膨 脹 校 正
由於熱膨脹與夾具應變等因素所引起的靜態變形,使得準確地偵測應變訊號變得相當困難。EXSTAR 6100 DMS配有高感度的感應器,藉由驅動步進馬達來校正樣品長度,並於測量過程中掌控樣品應變的變化,以確保檢測資料的正確性與高再現性。
■多 重 變 形 模 式
EXSTAR6100 DMS 能利用多樣化的變形模式分析樣本,提供各種形變的可能性,包括有彎曲(單一或雙重懸臂樑、三點彎曲)、切變、薄膜切變、張力及壓縮。從纖維、微薄的膠片、彈性物體,熱塑性拉伸樣品、複合物乃至於膠狀材料等眾多結構及型式的樣本皆可於本機做測試。
■進階DMA軟體
EXSTAR6100 DMS提供進階的套裝軟體配裝包,包括有特殊背景扣除軟體(Subtraction software)、主導曲線( M a s t e r c u r v e )及表面活化能分析軟體( a p p a r e n t activation energies analysis software)。獨特測試模式(Unique Test Mode)能得出穩定的量測結果。藉由尺寸因子公式( D i m e n s i o n F a c t o r Function),可以輕易的判斷出理想的樣本尺寸,作為最適當樣品尺寸的依據。

 

夾具種類
彎曲(Bending)
拉伸(Tension)
剪切(Shear)
薄膜剪切(Film Shear)
壓縮(Compression)
三點彎曲
(3 Point Bending)
量測模式
動態力測試: Sine波振動模式(Sine wave oscillation mode)/
合成波振動模式(synthesis wave oscillation mode)
靜態力測試:程控應力控制模式(Program stress control)/
程控應變控制模式(Program strain control)
頻率
Sine波振動頻率: 0.01-200Hz (Max. 20 frequencies),
合成波振動頻率: Max.5 frequencies
Measurement Range
105~1012Pa
105~1012Pa
103~109Pa
104~1010Pa
105~109Pa
105~1012Pa
樣品尺寸
長: 50mm
厚: 5mm
寬: 16mm
長: 5~35mm
厚: 3mm
寬: 10mm
Cross section: 10mm2
厚: 7mm
長: 50mm
厚: 0.5mm
寬: 10mm
長: 15mm
直徑: 10mm
長: 50mm
厚: 5mm
寬: 16mm
溫度範圍
-150℃~600
升溫速率
0.01~20℃/min
外力範圍
靜態力: +/-10N,動態力: +/-10N
高分子材料(DMS)
針對包括熱塑性、熱固性塑膠、橡膠等高分子原料及製品以及特用化學品的各項材料熱特性進行分析,例如,
(1)玻璃轉移溫度( Tg )
(2)模數( Modulus )
(3)交聯程度( Curing )
(4)吸振效果( Damping )
(5)黏度變化( Viscosity )
(6)耐用性\
(7)疲勞度\
(8)膨脹係數( CTE )
(9)軟化點( Soften )
(10)熱穩定性( Stability )
金屬材料(DMS)
針對包括金屬、合金等材料熱特性分析進行分析,例如,
(1)模數( Modulus )
(2)耐用性\
(3)疲勞度\
(4)膨脹係數( CTE )
(5)軟化點( Soften )
陶瓷材料(DMS)
針對包括矽酸鹽類,例如玻璃、氧化鋁、陶瓷、矽晶圓等原料及其製品的各項材料特性進行分析,例如
(1)玻璃轉移溫度( Tg )
(2)模數( Modulus )
(3)黏度變化( Viscosity )
(4)耐用性\
(5)疲勞度\
(6)膨脹係數( CTE )
(7)軟化點( Soften )
(8)熱穩定性( Stability )
電子光電材料(DMS)
針對印刷電路板、封裝、散熱膏、銀膠、綠漆、光阻劑、OLED、液晶、濾光片、太陽能電池等各種電子相關材料的各項材料熱特性分析,例如,
(1)玻璃轉移溫度( Tg )
(2)模數( Modulus )
(3)交聯程度( Curing )
(4)吸振效果( Damping )
(5)黏度變化( Viscosity )
(6)耐用性\
(7)疲勞度\
(8)膨脹係數( CTE )
(9)軟化點( Soften )
(10)熱穩定性( Stability )
奈米材料(DMS)
針對奈米碳管、奈米纖維等材料在原材及?合材料的熱特性分析,例如
(1)玻璃轉移溫度( Tg )
(2)模數( Modulus )
(3)交聯程度( Curing )
(4)吸振效果( Damping )
(5)黏度變化( Viscosity )
(6)耐用性\
(7)疲勞度\
(8)膨脹係數( CTE )
(9)軟化點( Soften )
(10)熱穩定性( Stability )
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常見問題集

請問DMS or DMA的原理??

所謂的DMS簡單的說就是對樣品施以不同的力量、頻率、溫度變化的情況下,樣品隨著這些外在條件所產生的機械性質變化,包括損失模數,儲存模數,相角差,振幅等變化,進而求得材料的機械特性。

DMS為何靈敏度會比TMA及DSC高??

DMS可以對樣品施以動態的力量,藉由樣品回覆振幅的微小變化,檢測樣品隨著溫度、頻率或者是力量的變化下,樣品反映出來熱性質變化,可以大大提昇檢測的感度。

何謂應力(Stress)??

每單位面積所承受的力量Stress=Force/Area。

何謂應變(Strain)??

即單位長度的伸長量,△L=伸長量,L=原長度 Strain=△L/L。

何謂模數(modulus)??

應力與其應變之比,即應力除上應變,模數是單位應力所產生的應變,當應變在線性範圍時,此模數即為楊氏模數(Young Modulus),當施力為靜態力時僅有模數,當施力為動態力時產生兩種模數,儲存模數(Storage Modulus)及損失模數(Loss Modulus)。

何謂儲存模數(Storage Modulus)??

施加能量或力量於物質時,部分能量或力量會消耗,剩餘模數即為儲存模數。

何謂損失模數(Loss Modulus)??

施加能量於物質時,部分能量會消耗,能量消耗造成的模數損失即為損失模數。

何謂阻尼項(Tan δ)??

阻尼項的定義為損失模數除以貯存模數,阻尼項代表能量消耗的能力,阻尼項越高表示能量消耗能力越高,利用於DMS時阻尼項Tan d= Loss Modulus儲存模數/Storage Modulus損失模數。

何謂振幅(amplitude)??

以樣品表面為基點的振動幅度, 如果施力為Sin wave, 樣品振動的幅度即為應變。

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