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美國(guó)TA 復(fù)合材料熱分析儀RSA-G2 

測(cè)試?yán)w維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料以及熱固性的儲(chǔ)能模量RSA-G2

RSA-G2是高級(jí)的固體力學(xué)性能分析測(cè)試平臺(tái)。電機(jī)-傳感器分離式技術(shù)使得RSA-G2還能執(zhí)行蠕變與回復(fù)、應(yīng)力松弛、連續(xù)應(yīng)力、連續(xù)應(yīng)變速率、恒應(yīng)變、恒應(yīng)力、疲勞、多波、任意波形和介電等測(cè)試。RSA-G2因獨(dú)特而廣泛適用于研發(fā)和質(zhì)量控制。RSA-G2的高性能源自于第四代雙頭力學(xué)分析技術(shù)，新設(shè)計(jì)的強(qiáng)制對(duì)流爐能精確、準(zhǔn)確控制環(huán)境溫度，豐富多樣的測(cè)量夾具可使用 廣樣品形狀和剛度范圍應(yīng)用，除此之外還可執(zhí)行浸泡測(cè)試。RSA-G2整合節(jié)點(diǎn)分析技術(shù)，可單獨(dú)或同步執(zhí)行介電測(cè)試。
 

先進(jìn)的固體力學(xué)分析平臺(tái)

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特征

RSA-G2能對(duì)應(yīng)力和應(yīng)變進(jìn)行獨(dú)立量測(cè)

如果需要 精確的力學(xué)測(cè)量，那么無(wú)疑雙頭量測(cè)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單頭技術(shù)。固體聚合物或其他材料的力學(xué)行為通常用模量或柔量來(lái)描述。模量是應(yīng)力對(duì)應(yīng)變的比值，而柔量是應(yīng)變對(duì)應(yīng)力比值。為了得到 純粹和準(zhǔn)確的黏彈測(cè)量，應(yīng)力和應(yīng)變參數(shù) 好能獨(dú)立分開量測(cè)。RSA-G2采用該技術(shù)，能在很寬范圍內(nèi)確保應(yīng)力、應(yīng)變和頻率不耦合儀器誤差。

RSA-G2設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

樣品變形由位于下部的配備新型電子數(shù)控的直驅(qū)電機(jī)施加，變形產(chǎn)生的力響應(yīng)由位于RSA-G2測(cè)試機(jī)臺(tái)上部的力平衡傳感器（FRT）量測(cè)。RSA-G2的FRT配備高靈敏度位置傳感器和可溫度補(bǔ)償?shù)南⊥链判跃�性電機(jī)，能確保力的準(zhǔn)確量測(cè)。FRT的工作原理是根據(jù)伺服電機(jī)維持機(jī)頭零位置所需電流大量測(cè)量力大小。驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳感器均采用精確的空氣軸承能確保線性運(yùn)動(dòng)的剛性、無(wú)摩擦支撐和力量測(cè)的高靈敏性。力完全獨(dú)立量測(cè)能有效排除電機(jī)系統(tǒng)軸承摩擦且不需要進(jìn)行慣性校正，可得到 純粹的力響應(yīng)量測(cè)。

RSA-G2的傳感器通過(guò)線性滑軌和步進(jìn)電機(jī)固定在儀器框架結(jié)構(gòu)上，能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的垂直運(yùn)動(dòng)。傳感器頭垂直定位通過(guò)精密絲桿實(shí)現(xiàn)，該絲桿通過(guò)陽(yáng)性的預(yù)載荷雙向軸承連接在微步電機(jī)上，可以有效防止回沖。線性光學(xué)編碼器直接安裝在固定框架和移動(dòng)支架之間，不依賴于滑軌螺桿的位移，確保精準(zhǔn)定位，精度可以達(dá)到0.1微米。

這種獨(dú)立傳感器定位的優(yōu)勢(shì)在于：

夾具方便安裝，樣品易于裝載

測(cè)試過(guò)程中樣品膨脹.收縮可進(jìn)行有效補(bǔ)償

可執(zhí)行軸向應(yīng)變速率測(cè)試，甚至可拉伸至材料斷裂

溫控系統(tǒng)

RSA-G2溫控系統(tǒng)采用新型強(qiáng)制對(duì)流溫控爐（FCO），F(xiàn)CO爐是空氣/氮?dú)鈴?qiáng)制對(duì)流爐，可為測(cè)試提供理想、穩(wěn)定的溫控環(huán)境，可以極快的加熱和冷卻速率在-150 ℃ 至 600 ℃范圍實(shí)現(xiàn)溫度控制。升溫速率 高可線性實(shí)現(xiàn)60 ℃/min。如選用液氮冷卻系統(tǒng)，溫度控制可降至-80 ℃。FCO爐配備雙加熱槍，將空氣加熱后對(duì)流方式吹入桶形爐腔，從而確保爐內(nèi)有優(yōu)異異的溫度穩(wěn)定性。FCO爐還配有可靠、耐用的LED燈和玻璃觀察窗，可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)觀察樣品的狀況。

高速電控和數(shù)據(jù)采集

RSA-G2配備能夠處理數(shù)字信號(hào)的新型高速電路支撐傳感器量測(cè)和電機(jī)控制，并與測(cè)試主機(jī)采用與眾不同的分體式設(shè)計(jì)，主電源和所有電子冷卻風(fēng)扇都整合在電控箱內(nèi)，從而可有效避免測(cè)試臺(tái)受到熱和振動(dòng)的影響，以確保高精確的數(shù)據(jù)質(zhì)量。RSA-G2電控系統(tǒng)完全整合告訴數(shù)據(jù)采集功能，對(duì)于瞬態(tài)測(cè)試采點(diǎn)頻率可高達(dá)8000 Hz，而對(duì)于動(dòng)態(tài)測(cè)試則可高達(dá)15000 Hz，能夠充分保證力和相位角精確測(cè)量和分辨，從而確保高倍諧振信號(hào)分辨和后期傅里葉變換的精準(zhǔn)性。高奇倍率信號(hào)是非線性響應(yīng)結(jié)果。在動(dòng)態(tài)測(cè)試過(guò)程中，瞬態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變波形可實(shí)現(xiàn)顯示并保存，這對(duì)于評(píng)估數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和正確十分重要。

觸摸屏和觸按板

RSA-G2測(cè)試機(jī)臺(tái)前端安裝有彩色觸摸屏界面，用戶只需通過(guò)輕輕觸摸即可直接在測(cè)試機(jī)臺(tái)上設(shè)置溫度、歸零間歇和加載樣品等。屏幕上還可實(shí)時(shí)顯示儀器狀態(tài)和測(cè)試實(shí)時(shí)信息，如溫度、間隙、力和電機(jī)位置等。通過(guò)位于測(cè)試機(jī)臺(tái)下部的按鍵面板可以方便地改變機(jī)頭位置。

FCO攝像頭

FCO爐還可選配全新的遙控照明聚焦攝像系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過(guò)TRIOS軟件控制和調(diào)節(jié)。能夠在測(cè)試過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖像。

美國(guó)TA 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀 RSA-G2 參數(shù)

*注：標(biāo)準(zhǔn)夾具 高使用溫度500℃；若要在500℃到600℃范圍內(nèi)測(cè)試則需要特殊夾具

美國(guó)TA 熱分析儀 RSA-G2
夾具系統(tǒng) 

RSA-G2提供多種變形模式，能適應(yīng)很寬的樣品剛度范圍，可方便表征薄膜、纖維、軟泡沫、壓敏膠（PSA）、熱塑性或熱固性條狀樣品、高模量符合材料、金屬，使用剪切三明治甚至可適應(yīng)中、高黏度的聚合物熔體。所有測(cè)試夾具由高剛度的17-4 PH鋼材質(zhì)鑄造。標(biāo)準(zhǔn)夾具 高可承受500℃高溫，500-600℃范圍內(nèi)需要選配特質(zhì)夾具。

三點(diǎn)彎

在該變形模式中，樣品的變形通過(guò)兩段和中間的三點(diǎn)接觸施加。由于樣品只是通過(guò)支點(diǎn)自由支撐可有效排除夾具效應(yīng)，因而被認(rèn)為比較純粹。三點(diǎn)彎夾具是測(cè)試剛性材料（復(fù)合材料、陶瓷、玻璃、結(jié)晶聚合物、金屬等）樣條的理想工具。該夾具還是RSA-G2進(jìn)行日常校準(zhǔn)的標(biāo)配夾具。樣品尺寸：可互換跨度分別為10、25和40mm， 寬12.8mm， 厚5mm。

拉伸

在該變形模式中，樣品由拉伸夾具上下分別固定。該夾具主要用于包裝袋、包裝膜、單絲纖維和纖維束等薄膜樣條的測(cè)試。樣品尺寸： 長(zhǎng)35mm， 寬12.5mm， 厚1.5mm。

單、雙臂梁

由于支撐點(diǎn)和變形點(diǎn)由夾具固定，因此，該變形模式也可看作是夾緊的彎曲變形。在雙懸臂夾具中，樣品的兩端和中間分別由夾具夾緊；如果樣品只是由夾具的一端和中間部分夾緊則為單臂梁，單臂梁適用于長(zhǎng)度更短的樣品。臂梁夾具是測(cè)試熱塑性材料、彈性體和其他高阻尼材料的理想工具，還可用于測(cè)量涂在基質(zhì)上的涂層的轉(zhuǎn)變。

剪切三明治

在該變形模式中，需要兩塊尺寸一樣的材料夾于兩端和中間夾具之間，施加的變形平行于樣品厚度面是純粹的簡(jiǎn)單剪切。適用于聚合物熔體、泡沫、彈性體、凝膠、漿料以及其他軟固體或高黏度流體。

樣品尺寸：中間夾具塊可根據(jù)樣品厚度替換為0.5、1.0和1.5mm；剪切截面為15mm正方形。

樣品尺寸： 長(zhǎng)30mm， 寬12.54mm， 厚1.5mm。

壓縮

在該變形模式中，樣品置于上、下兩個(gè)圓平行板中間，從而施加不同的壓縮變形�？捎糜诘突蛑心Ａ繕悠啡缗菽�、彈性體、凝膠和其他軟固體的測(cè)試。

樣品尺寸：三個(gè)可更換板的直徑分別為8、15和25mm， 厚15mm。

隱形眼鏡夾具

隱形眼鏡夾具設(shè)計(jì)用于測(cè)試浸泡在一定溫度范圍內(nèi)鹽溶液中的隱形眼鏡動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。

浸泡測(cè)試

RSA-G2浸泡夾具設(shè)計(jì)用于測(cè)試浸泡于液體中固體材料的力學(xué)性能。浸泡溫度由深入浸泡液中的鉑金熱敏電阻配合FCO測(cè)控，可用范圍為-10-200℃。改進(jìn)跑舊系統(tǒng)內(nèi)置拉伸、壓縮和三點(diǎn)彎夾具。圍繞樣品的浸泡杯很容易安裝和卸載。

浸泡應(yīng)用

圖1展示的是汽車涂料分別在空氣中和浸泡在溶劑中進(jìn)行的振蕩變溫測(cè)試�？梢钥闯�，溶劑對(duì)涂料的力學(xué)性能有顯著影響。水通常會(huì)對(duì)材料起增塑作用。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度從102℃降低到73℃幾乎降低了29℃。

圖2展示的是彈性體樣品常溫下在合成油中浸泡三天所進(jìn)行的一系列頻率掃描。可以看出，經(jīng)過(guò)三天的浸泡，儲(chǔ)能模量降低了約16%。