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5．動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析（DMA）法

       高分子材料的動(dòng)態(tài)性能分析（DMA）通過(guò)在受測(cè)高分子聚合物上施加正弦交變載荷獲取聚合物材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)。對(duì)于彈性材料（材料無(wú)粘彈性質(zhì)），動(dòng)態(tài)載荷與其引起的變形之間無(wú)相位差（ε=σ0sin(ωt)/E）。當(dāng)材料具有粘彈性質(zhì)時(shí)，材料的變形滯后于施加的載荷，載荷與變形之間出現(xiàn)相位差δ：ε=σ0sin(ωt+δ)/E。將含相位角的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系按三角函數(shù)關(guān)系展開(kāi)，定義出對(duì)應(yīng)與彈性性質(zhì)的儲(chǔ)能模量   G’=E·cos（δ），和對(duì)應(yīng)于粘彈性的損耗模量  G”=E·sin（δ）。E因此稱為絕對(duì)模量  E=sqrt(G’²+G”²)

由于相位角差δ的存在，外部載荷在對(duì)粘彈性材料加載時(shí)出現(xiàn)能量的損耗。粘彈性材料的這一性質(zhì)成為其對(duì)于外力的阻尼。阻尼系數(shù)  γ=tan（δ）=G’’/G’

由此可見(jiàn)，高分子聚合物的粘彈性大小體現(xiàn)在應(yīng)變滯后相位角上。當(dāng)溫度由低向高發(fā)展并通過(guò)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，材料內(nèi)部高分子的結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生變化，與分子結(jié)構(gòu)形態(tài)相關(guān)的粘彈性隨之的變化。這一變化同時(shí)反映在儲(chǔ)能模量，損耗模量和阻尼系數(shù)上。下圖是聚乙酰胺的DMA曲線。振動(dòng)頻率為1Hz。在-60和-30°C之間，貯能模量的下降，阻尼系數(shù)的峰值對(duì)應(yīng)著材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。相應(yīng)的溫度即為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。