什么样的DMA/DMTA才真正满足我们的应用?
时间:2011-11-25 阅读:1464
时也会给我们在设备选型的时候带来很多困惑 - 什么样的DMA/DMTA 才真正
满足我们的应用?力值范围和频率范围是两个zui重要的指标。下面我仅从这两方
面提几点看法,希望能对我们的选型有所帮助。
一、 力值的选择:DMA/DMTA 不像材料试验机,弹性模量高的材料并不意味着需要大力值。应根据具体情况而定。但也并不是小载荷就能满足我 们的应用。载荷太小,势必被测试样也要求过小,这种试样的边界条件就会对测试结果有很大的影响,如试样的表面粗糙度、表面状态、试样形状、材料特性(纤维、晶须、颗粒复合材料)等。
1, 按照国外同行多年的经验,由于橡胶材料在玻璃化转变前后的模量变化zui大(有时会有7 个数量级的变化),橡胶材料需要的力值范围zui大(通常建议5 个数量级以上)。比如,zui大力值为450N,zui小力值应小于 0.0045N。所以,DMA/DMTA 要求的是一个力值范围,而不是一个力值。在下面的图中,-0.0045N 到0.0045N 的区间,精度范围较低(各厂家都应提供这个测试盲点范围)。而在厂家表明的力值范围内(0.0045 到450N),精度较高。所以我们在选择DMA/DMTA 的力值时,更应关注力对于金属、塑料、复合材料等,根据我们的具体应用,可以选择100N 左右就够用了。更高力值的DMA/DMTA 会更好,但价格会贵很多。
2, 另外,有了宽的力值范围,也并不意味着能有好的测试结果。力值越大,对机架的刚度要求就越高。而高的机架刚度不仅取决于机架所用材料,而且取决于机架设计结构。ISO6721 等标准中明确规定,夹具的一端必须固定,以确保整个测试环的刚度(如右图所示)。双向加载结构并不符合ISO6721 等相应标准的规定。因此,我们在选择宽力值DMA/DMTA 时,也应关注机架刚度和机架结构。
二、 频率的选择:和力值选择一样,根据我们的应用选择于我们的频率范围我在这里又提到频率范围,而不是zui高频率。如果我们的应用是和振动/噪音有关(减震材料、隔音材料、轮胎等)、或者被研究的材料粘弹性在较大的频率范围体现, 那么们当然要选择频率范围宽的DMA/DMTA。因为我们的耳朵能够听到zui高大约15kHz 左右声音。即使我们采用时温等效的方法外推到高频,更高的实测频率也更能保证外推的度。目前,市场上的DMA/DMTA 的zui高频率为1kHz。如有特殊的高频应用,也有10kHz 的超高频DMA/DMTA。
三、 温度的选择:大部分DMA/DMTA 都可以从低温做到高温。一般来讲,zui大变温速率取决于试样的大小。试样越大,要求变温速率就越低,以便试样内外温度一致。通常,虽然温度箱的变温能力很强,但我们应控制的zui大变温速率通常为5 度/分钟到10 度/分钟以内。
四、 另外,如果我们主要对各种橡胶材料进行研究,还应该让各仪器供应商提供‘单次试验中能够测量的模量zui大变化范围’。像前面所提到的,有些材料的模量可能会有高达7 个数量级的变化。
以上谨供各位同仁参考。如需进一步讨论,请发邮件至 info@esum.com.cn。