ElectroForce系列之大力值动态热机械分析仪DMA3200

   人们对高质量的高性能产品的需求日益增加，因此了解这些材料复杂的动态黏弹性能对确保其可靠性、可加工性和最终使用性至关重要。动态机械测试仪及其疲劳测试系统是研究人员分析这种复杂的固体或软固体材料机械行为的两个重要手段。动态力学测试仪可以用来表征材料的结构性能，疲劳测试系统可以表征其在重复载荷下的强度，从而获得产品的耐久性和可靠性。

   TA仪器荣幸的推出了Electroforce系列产品，该系列的仪器集成了专利的直线电机技术和Wintest控制系统，为材料的动态性能以及疲劳性能提供了一个革命性的解决方案。Electroforce系列基于去业内独有的电机设计，包含一整套不同载荷和性能的测试仪器，广泛应用于各种测试领域，从本期开始，我们会为您详细介绍Electroforce系列每一款产品，其应用从生物组织材料各项异性测试到心血管支架疲劳测试，从高分子材料动态热机械分析测试到扭转刚度测试，从橡胶的压缩生热到形状记忆合金的相变温度测试，ElectroForce系列产品均可以满足最严苛的应用需求。

   ElectroForce大力值DMA 3200是Electroforce产品线最为经典的产品，是TA仪器将已经经过数十年验证的尖端疲劳测试技术和世界领先的动态热分析技术结合到一起，推出的一个独特的高度通用的测试平台。

   DMA3200的大力值扩展了实验的负载范围，可以测试更大的样品或实际组件。图1是聚碳酸酯的温度扫描测试，升温速率为3℃/min，应变为0.4%。样品尺寸为1.6mm(T)*12.8mm(W)*19mm(L). 首先DMA3200的高强度，高刚度设计使其能够在拉伸模式下测试玻璃化转变温度（Tg）以下的聚合物样品。而传统的小力值DMA仪器收到力值和刚度的限制，需要采取三点弯曲夹具才可以获得这样的结果。其次，无摩擦的悬浮轴承设计是的DMA3200在小力值下任然具有超高的灵敏度，这对于表征玻璃化转变区域搞大3个数量级以上的模量变化是非常必要的。

图1. 聚碳酸酯温度扫描实验-拉伸模式

    DMA3200以高度的灵活性，强大的功能和耐用性时期能够进行各种测试。其宽阔的速度和力值范围，同样可以用于疲劳和准静态测试。下图2显示了一小段焊料上的拉伸断裂实验。拉伸速率为1um/min，温度为25℃。样品尺寸的直径是0.5mm, 长度为2mm, 该测试要求在很长的时间内非常缓慢和精确的控制位移，整个测试时间为14h。在该测试结果曲线中的起始区域的线性段表现为典型的线性区域。

图2. 焊点的拉伸破坏实验

   图3显示了热塑性弹性体的疲劳研究结果。该曲线通常被称为强度与周期数的“S-N曲线”。这是一个表征材料或者组件在周期性的载荷作用下其寿命与载荷水平函数关系的常规方法。如图所示，说着应力的减小，失效周期增加。

图3. 两种热塑性弹性体的疲劳实验