行业应用 | 使用TA仪器深入了解储能模量和损耗模量
简介
在材料科学领域，了解材料的黏弹性能对于开发和优化产品至关重要。其中两个关键参数是储能模量(E'或 G')和损耗模量(E"或 G")。这些参数分别提供了对材料刚度和阻尼特性的深入了解，对于从聚合物和药物到电池和复合材料等各种应用都至关重要。在本文中，我们将探讨什么是储能模量和损耗模量、它们的意义，以及的卓越技术(包括Discovery HR30、Discovery DMA 850、ElectroForce DMA 3200和TRIOS 软件)如何帮助研究人员和工程师应对这些挑战。
什么是储能模量和损耗模量？
储能模量(E'或G')：储能模量是材料在变形过程中存储能量的能力，反映了材料的弹性或 “类固体 ”行为。它表示材料在受力变形时能储存多少能量，并在力被移除后释放掉。储能模量越高，意味着材料刚度越大，抗变形能力越强。
损耗模量(E"或G")：损耗模量表征材料变形过程中以热量形式耗散的能量，反映材料的黏性或 “类流体”行为。它表示材料在受力变形时损失了多少能量。损耗模量越大，说明材料的阻尼和能量耗散越大。
G'和G"之间的关系非常重要。如果G">G'，则材料为液态。如果G'>G"，则材料为固态。这种关系可通过tan delta(G"/G')来量化，也称为损耗角正切或损耗因子，反映了黏弹性固体的阻尼特性。
这些模量通常通过动态机械分析(DMA)或流变测量来确定，测量时对材料施加动态应力或应变。
储能模量和损耗模量的应用
如何应对这些挑战
沃特世-提供测量储能模量和损耗模量的高级解决方案，帮助研究人员和工程师了解和优化材料特性。
Discovery HR 30混合型流变仪：HR 30是业内标杆级的混合流变仪，可提供精确、全面的流变数据。它可在旋转和振荡两种模式下工作，可对黏弹性能进行详细表征。
振荡模式
在这种模式下，流变仪对材料施加正弦应力或应变，并测量由此产生的响应。这样就可以直接测量储能模量(G')和损耗模量(G")。
温度和专用附件
HR 30可根据材料和测试需要配置各种附件，包括环境测试加热炉，用于在-150℃至600℃范围内进行温度控制。
高级功能
HR 30具有自动间隙设置、法向力控制和多种温度控制选项等先进功能，可确保测量的准确性和可重复性。
Discovery DMA 850：Discovery DMA 850是一款高性能动态机械分析仪，擅长测量材料的黏弹性能。
动态测试
DMA 850对样品施加动态振荡力并测量其响应。所得数据可提供有关储能模量(E')和损耗模量(E")的详细信息。
温度和频率范围
仪器可提供很宽的温度范围(-150℃至600℃)和频率范围(0.01Hz至200Hz)很宽，适用于各种材料和测试条件。
夹具系统
DMA 850可配备各种夹具配件（如双/单悬臂、拉伸、压缩等），以适应不同的样品几何形状和测试模式。
ElectroForce DMA 3200：ElectroForce DMA 3200将动态机械分析与ElectroForce?技术相结合，可进行精确测量。
电磁致动器
这些致动器可对力和位移进行精确控制，从而实现精确的动态机械分析。
多功能测试
DMA 3200可以执行各种测试，包括频率扫描、温度扫描和应力松弛测试。
高灵敏度
仪器的高灵敏度和高分辨率使其适用于测量储能模量和损耗模量的微小变化，即使是软质材料和柔性材料也不例外。
TRIOS软件：TRIOS软件是与配套使用的功能强大的数据采集和分析平台。它提供实时数据可视化、高级数据拟合和模型拟合功能以及全面的报告工具。利用TRIOS，研究人员可以轻松分析和解释储能和损耗模量数据，从而深入了解材料特性。
实时数据可视化
TRIOS允许用户实时监控实验，确保数据收集准确可靠。
高级数据分析
软件提供用于高级数据拟合、模型拟合和解析的工具，帮助用户了解复杂的材料行为。
综合报告
TRIOS可生成详细的报告，便于分享和展示研究结果。
结论
深入全面地了解储能模量和损耗模量对于优化各种应用材料的机械性能至关重要。的Discovery HR 30、Discovery DMA 850、ElectroForce DMA 3200和TRIOS软件等技术和产品所提供的完整解决方案，可为研究人员和工程师提供了精确测量和分析这些关键参数所需的工具。助力其开发出满足聚合物、药物、电池和复合材料特定需求的高性能材料。
如需了解更多产品详情和应用案例，欢迎您点击此处或点击文末“阅读原文”告诉我们您的需求，我们将第一时间为您服务。
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