介電固化分析（DEA）是使熱固性高分子材料處于交變電場之中，通過監(jiān)控樹脂在固化工藝全程中的離子電阻率的變化，來跟蹤樹脂的流動化與固化進程，評估固化工藝，進行不同批次的材料固化特性比較。此外測試得到的介電常數(shù)反映了樹脂體系的偶極子數(shù)量與松弛特性，也可用于材料研究。該技術(shù)可應(yīng)用于熱固性樹脂、涂料、粘合劑、油漆、復(fù)合材料、電子材料等諸多領(lǐng)域，不僅能用于實驗室的研究開發(fā)，也能用于生產(chǎn)車間的在線監(jiān)控。
使用 DEA，可以方便地監(jiān)測樹脂在固化工藝過程中的如下參數(shù)及其變化：流動性/粘度變化；起始固化點；凝膠點；后固化過程。借助*的離子粘度曲線，該技術(shù)可對材料的固化進程進行實時監(jiān)控與表征，以及計算固化轉(zhuǎn)化率隨工藝進程的變化。
DEA 288 Ionic 是耐馳公司 2018 年推出的一款多功能的介電固化監(jiān)測儀。儀器可配備爐體或?qū)嶒炇覠釅簷C，可以在加熱、冷卻、濕度或紫外光照射等多種條件下進行測試。借助 DEA，用戶可以方便、快捷地確定材料加工的工藝參數(shù)。
一臺完整的介電分析儀，包含 DEA 主機與傳感器兩個部分。提供一次性使用的傳感器，通過適配盒與主機相連。DEA 288 有兩款稍有不同的主機可選：便攜版（Portable Version），與工業(yè)機架版（Industrial Rack Version）。
這兩種主機的電子部分*相同，均可以控制附加的外部設(shè)備，如實驗室爐體，或?qū)嶒炇覠釅簷C。各自之間的區(qū)別，僅在于外觀設(shè)計、主機尺寸，以及可配備的大通道數(shù)的差異。
便攜版 DEA 288 多可配備 7 個通道，體積小，使用靈活，可以方便地在不同的測量地點（如實驗室，車間）之間遷移。
機架版 DEA 288 的工業(yè)版本為可安裝于車間里的機架上的 19" 機架版。它支持同時安裝 8 個測量通道，并可擴展至多 16 個通道。
技術(shù)參數(shù)：
• 頻率范圍：0.001 … 1MHz
• 測量范圍：10º … 1016ohm.cm（不同傳感器）
• 數(shù)據(jù)通道數(shù)：1 ... 16任意可選
• 可用于實驗室測試、生產(chǎn)現(xiàn)場在線監(jiān)測（加熱爐、模具、高壓釜......）
• 適用于大多數(shù)熱固性樹脂、粘結(jié)劑、油漆和涂料
• 適用于快速固化樹脂，例如：SMC/BMC、UV固化
• 獨立式在線樹脂固化監(jiān)測儀
• 傳感器種類繁多，包括可安裝于模具內(nèi)的傳感器
• 基本單元包括實驗室版本、車間版本。適合不同工作環(huán)境需求
DEA 288 Epsilon - 多種多樣的傳感器
模擬現(xiàn)實工藝
DEA 的一個大的優(yōu)點在于其可以使用與實際工藝過程相同的樣品量與幾何尺寸。儀器提供一系列類別豐富的傳感器，可以模擬幾乎所有的現(xiàn)實的應(yīng)用：
• 薄膜噴涂
• 刮條應(yīng)用
• 低或中粘度材料的鋪展
• 將傳感器置于預(yù)浸料的多層之間
• 傳感器在液體中浸泡
多種多樣的傳感器
為了滿足多種多樣的聚合物處理應(yīng)用的需要，NETZSCH 提供了種類非常豐富的介電傳感器。這些傳感器從大的類別上可分為可植入式，與可重復(fù)使用式。后者可固定地安裝在壓力釜或模具上，或裝在 DMA 或流變儀的樣品支架上。
DEA 288 Epsilon - 軟件功能
DEA 288 的測量軟件為全新設(shè)計，融入 Proteus® 軟件包之中，用戶界面友好。軟件提供了快速而方便的輸入向?qū)?，便于編制所有相關(guān)的測量參數(shù)。
測量參數(shù)編制界面為不同顏色的多標簽頁風(fēng)格，方便了數(shù)據(jù)輸入，且確保不會遺漏重要參數(shù) – 不管它與樣品的信息有關(guān)，還是與溫度 / 時間程序、或施加的頻率有關(guān)。
另一非常有用的特性是，可以在測量過程中修改測量程序（頻率或采樣時間），并可以進行實時分析（SNAPSHOT）。
Proteus® 分析軟件功能強大，可以對數(shù)據(jù)進行的分析。以下列出了其部分特性：
• DEA 變量：顯示離子粘度（ion viscosity），離子電導(dǎo)（ion conductivity），損耗因子（loss factor），介電常數(shù)（permittivity），tgδ 對時間 / 溫度的變化過程
• 多窗口技術(shù) – 以多標簽頁切換的方式對測量數(shù)據(jù)進行清晰的顯示與分析，并進行圖形導(dǎo)出。
• 不同測量方法的曲線比較 – 在同一界面中可同時載入 DEA，DSC，DMA 等不同測量方法得到的曲線，進行綜合的分析與展示，以實現(xiàn)多方位的材料表征。
• 可在曲線上標注峰值點，外推起始點，終止點等特征溫度 / 時間點。可同時對一組曲線進行這類標注。
• 對多64條曲線進行比較分析。這些曲線可來自同一測量文件的不同段、或來自多個不同的測量中。
• 保存分析結(jié)果與標注狀態(tài)，用于后續(xù)的恢復(fù)與繼續(xù)分析。
• 保留原始的測量數(shù)據(jù)，可隨時進行存取。
• 測量曲線可使用不同的平滑因子進行平滑。
• 支持文本數(shù)據(jù)導(dǎo)出（ANSI, ASCII, csv），與圖形文件導(dǎo)出（JPEG, BMP, EMF, PNG, TIFF）。
DEA 288 Epsilon - 測試示例
環(huán)氧樹脂的熔融與固化
隨著溫度的升高，損耗因子ε" 在環(huán)氧樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近顯示了一系列的偶極子松弛峰。隨著環(huán)氧樹脂的熔融，損耗因子迅速上升，反映了樹脂內(nèi)部離子活動性的迅速增加。離子粘度曲線由損耗因子的離子活動性部分換算得來，是一種與頻率無關(guān)的參數(shù)，與聚合物膠凝前的粘度以及膠凝后的堅硬度有關(guān)。起初，隨著溫度的上升，樹脂的流動性增加，離子粘度下降；隨后樹脂開始固化，分子鏈的活動性受到了限制，導(dǎo)致明顯的粘度上升，反映了材料固化程度的逐漸增加。固化轉(zhuǎn)化率可用介電固化指數(shù)（Cure Index）進行表征。
離子粘度（DEA）與粘度（流變儀）測量結(jié)果比較
圖中比較了環(huán)氧樹脂-石墨復(fù)合體系固化反應(yīng)的 DEA 曲線與流變測量曲線,初的 150min 內(nèi)動態(tài)粘度（流變儀數(shù)據(jù)）與離子粘度曲線（DEA數(shù)據(jù)）幾乎重合，表明了這兩者之間的測量是一致的。從 175°C 恒溫開始，環(huán)氧樹脂膠凝到一定程度后，則無法進行動態(tài)粘度測量（超出流變儀量程）。而隨著固化進程可以繼續(xù)得到離子粘度曲線，甚至在材料固化進入堅硬的玻璃態(tài)后仍能測量?？梢?，DEA是能夠監(jiān)測固化全過程的方法。
樹脂熱固化 - 同步 DEA-DMA 測量
DEA 288 Epsilon 可與 DMA 242 E 聯(lián)用，在一次測量中同步跟蹤聚合物的介電與動態(tài)機械性能的變化。測量使用 DMA 的壓縮樣品支架和 DEA 的平行板電極。這一技術(shù)是互補的：DMA 能夠清楚地表征樹脂的膠凝與玻璃化，DEA 則更清晰地表征低粘度區(qū)域與固化反應(yīng)。
