介电学测量
介电学附件适用于所有 DHR 型号，通过提供与动态机械技术类似的技术，拓展了材料表征的广度。介电分析中采用与机械力（应力）相反的振荡电场（交流电场），而振荡应变则来自样品中的积累电荷 (Q)。这项技术测量的是，样品会在什么样的情况下主要储存电荷（电容）或是传递电荷（电导）。DHR 具有高度灵活的平台，能够轻松进行测试设置和校准，并且可通过各项标准特征功能（例如环境控制炉、轴向力控制和气温补偿程序）保证数据的准确性。介电分析在极性材料（例如 PVC、PVDF、PMMA 和 PVA）表征、材料（例如环氧树脂和氨基甲酸酯体系）的固化动力学监测以及相分离系统方面是一项非常强大的技术。介电分析在传统的动态热机械分析（极限频率 100 Hz）的基础上拓展了可测量的频率范围。
技术
介电学附件包括一套可接线的 25 mm 特制平行板以及能够连接到采用特定电压和频率发送信号的介电 LCR 电桥（Keysight E4980A 或 E4980AL LCR）。适用的电压范围为 0.005 到 20 V，频率范围则为 20 Hz 到 2 MHz。环境控制炉（见第 26 页）的温控范围为 -160 ℃ 到 350 ℃。该附件可同时收集流变学和介电学信息，或独立进行介电学测量。
特点和优点
- Smart Swap 技术
- 采用陶瓷绝缘的直径 25 mm 的板
- 用于固化系统的可抛型板
- 独立介电学测量
- 流变学和介电学测量相结合
- 通过 TRIOS 软件进行完全编程
- 时间-温度叠加
- 主曲线生成
- 宽介电频率范围：20 Hz 到 2 MHz
- 易安装，易拆卸
- 电子温控范围可从 -160 ℃ 到 350 ℃
- USB 接口
化妆品霜剂的相分离
化妆品霜剂的相分离
材料（例如食品和化妆品）的温度稳定性对产品在储存和运输过程中的性能息息相关。目前稳定性评估广泛采用流变学测试方法；然而如果能够同时进行介电学测量，我们就能从复杂制剂中获取更多有价值的信息。右图就是典型的例子，其中测试的是两款水性化妆品霜剂从 25 ℃ 冷却至 -30 ℃ 时的特性。对比两种材料的储能模量 G’ 后发现，旁氏护手霜一开始几乎没有变化，但在 -18 ℃ 处却暴涨了三个数量级，而妮维雅护手霜的模量在整个温度范围内都呈现出较为连续的变化。仅凭机械响应可能会得出以下结论：旁氏的 G’ 值在 -18 ℃ 猛增的原因是材料不稳定。但是，如果同时测量了损耗介电常数 ε”，就能得到主要与样品中水相有关的离子迁移率变化。妮维雅的 ε” 值提高了两个数量级，相比之下旁氏的 ε” 则变化甚微。这种剧烈的增长是由于水相分离导致材料中离子迁移率升高。因此在 终的分析中，妮维雅样品中发生了相分离，而旁氏则没有。在冷却过程中，由于各相逐渐分离，水相的形态发生了改变。而由于形态逐渐发生了变化，因此 G’ 也发生了改变。因此旁氏 G’ 值的变化是由于其转变成了更加稳定且均匀的形态。
多频率下的介电学线性升温
多频率下的介电学线性升温
右图展示的是聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 样品在从 1,000 Hz 到 1,000,000 Hz 四种不同介电频率下的线性升温曲线。从中可以看出在整个转变过程中，ε’ 的数量级随着频率的升高而降低，并且出现 tan δ 峰值的温度随着频率的升高而升高。
