剪切模量性能检测

检测项目

剪切模量性能检测包含以下核心项目：

弹性剪切模量（G值）测定

塑性变形阈值分析

各向异性材料方向性模量差异测试

温度/湿度耦合条件下的模量变化率

循环载荷下的模量衰减特性

界面结合强度对复合体系模量的影响评估

检测范围

本检测适用于以下材料体系：

检测方法

静态扭转法（准静态测试）

基于Hooke定律建立扭矩-转角关系模型：G = (T·L)/(θ·J)，其中T为扭矩值（N·m），L为试样标距长度（m），θ为相对扭转角（rad），J为截面极惯性矩（m⁴）。测试时以0.5mm/min速率施加扭矩至预应变值（通常≤0.2%），同步采集载荷-位移曲线。

动态力学分析法（DMA）

采用三点弯曲或双悬臂梁夹具，在0.1-100Hz频率范围内施加正弦交变应力。通过相位角δ和储能模量G'的对应关系计算损耗因子tanδ=G''/G'。特别适用于高分子材料的玻璃化转变温度（Tg）附近模量变化研究。

超声波脉冲回波法

利用纵波速度v_L和横波速度v_S的传播特性计算剪切模量：G=ρv_S²（ρ为材料密度）。采用5MHz宽带探头时空间分辨率可达0.5mm，适用于梯度材料或表面改性层的原位测试。

纳米压痕法（微区测试）

使用Berkovich压头在10mN-500mN载荷范围内进行加载-卸载循环测试。通过Oliver-Pharr模型计算接触刚度S=dP/dh，结合泊松比ν估算剪切模量：G=E/[2(1+ν)]。适用于薄膜材料或微观组织的局部力学性能表征。

检测仪器

动态力学分析仪（DMA）

力值分辨率：0.0001N

位移精度：±0.1μm

频率范围：0.001Hz-1000Hz

温控精度：±0.1℃（-150℃~600℃）

夹具类型：三点弯曲/拉伸/压缩/剪切专用夹具组

微机控制扭转试验机

最大扭矩：200N·m~5000N·m可选配

角度分辨率：0.001°

扭转变形测量：激光非接触式引伸计（精度±0.5μm）

数据采样率：1000Hz同步采集系统

安全保护：过载自动停机/紧急制动装置双保险机制

超声波探伤仪系统

脉冲发生器：方波激励（50V-400V可调）

A/D转换器：14bit/100MHz采样率

探头组配置：纵波直探头（1MHz-15MHz）/横波斜探头（2MHz-10MHz）

声速测量误差：≤±0.5%FS

C扫描成像功能：最小步进0.01mm的二维扫描平台

纳米压痕仪系统

载荷范围：10μN-500mN连续可调

位移传感器分辨率：0.01nm

热漂移补偿：＜0.05nm/s@25℃

原位成像功能：集成原子力显微镜（AFM）模块

环境控制：真空腔体（10^-3Pa）/温控模块（-50℃~300℃）

检测流程

确定测试对象与安排：确认测试对象并进行初步检查，确定样品寄送或上门采样安排；

制定验证实验方案：与委托方确认与协商实验方案，验证实验方案的可行性和有效性；

签署委托书：签署委托书，明确测试详情，确定费用，并按约定支付；

进行实验测试：按实验方案进行试验测试，记录数据，并进行必要的控制和调整；

数据分析与报告：分析试验数据，并进行归纳，撰写并审核测试报告，出具符合要求的测试报告，并及时反馈测试结果给委托方。