机械分析在复合材料开发中发挥的作用

新型高性能复合材料开发的核心在于确保其物理性能能够满足严苛的应用需求。随着轻质复合材料被用于飞机机身和车身面板，对刚度、强度和阻尼性能的深入评估变得至关重要。动态热机械分析（DMA）在分析材料的粘弹性特性方面极为有用，尤其擅长以极高的精度检测玻璃化转变温度。

DMA：简要概述

简单来说，就是向样品施加变化的（动态）力，并检测样品相应的形变。外加力（正弦曲线）和形变之间的关系可提供大量有用信息，尤其是当温度也发生变化时。例如，弹性和粘性可以通过施加的应力和应变计算得出，这些应力和应变被绘制为温度和/或时间的函数。

为什么DMA对复合材料开发如此有用？

DMA的主要用途是测量材料的粘弹性特性，重点是高精度的玻璃化转变温度测定。本质上，DMA为研究人员提供了一种工具，可以快速确定新型复合材料开发中需要或避免的关键特性。对于汽车、飞机和电子应用，DMA分析可用于评估由于温度、应力或频率变化引起的机械行为变化，如刚度或阻尼。这为开发能够承受航空航天和电子应用环境条件的复合材料提供了关键信息。

DMA在确定碳纤维复合材料的固化水平方面也起着至关重要的作用。通常，完全固化并不是理想状态，而DMA可以精确识别达到所需性能需要的最佳固化水平。此外，它还可以在预浸料使用前评估其固化状态。

其他有用的热分析技术

DMA只是支持复合材料研究一系列热分析技术中的一种。

用于复合材料研究的日立NEXTA DMA