Динамический механический анализ (ДМА)

Динамический механический анализ (ДМА) - это методика испытаний и аналитический инструмент, измеряющий физические свойства твердых тел и полимерных расплавов, определяющий модуль упругости и амортизацию; также его можно запрограммировать для определения силы, напряжения, деформации, частоты и температуры. ДМА также служит в качестве реологии твердых тел и динамического механического термического анализа (ДМТА), при учете данных температуры.

Теория

Инструменты ДМА прилагают колебательную силу (напряжение) и регистрируют осциллирующее изменение образца. Модуль упругости рассчитывается исходя из упругого поведения материала; например, образец изменяется "в фазе" при приложении осциллирующего напряжения. Амортизация рассчитывается исходя из вязкого поведения материала; например, образец изменяется "вне фазы" при приложении осциллирующего напряжения.

Оборудование

Образец размещается между двумя захватами или ограничителями. Затем к образцу прилагается колебательное (динамическое) усилие. Его вызывают с помощью электродвигателя с вращательными движениями (обычно взад-вперед) и линейными движениями (обычно вверх-вниз), который также характеризуется частотой (скорость колебаний) и усилием (энергия, прилагаемая к образцу).

Получаемая в результате деформация (перемещение) обычно измеряется с помощью преобразователя линейного перемещения в цифровой сигнал, или датчика силы. Обычно строится график зависимости динамического модуля упругости и тангенса дельта от температуры.

Обычно рассчитывается тангенс угла ("фазовый переход", обычно плавление в аморфной фазе) и бета-переходы (низкая температура падает в модуле упругости).

Методы

  • Сканирование по температуре: модуль упругости и амортизация регистрируются по мере нагревания образца
  • Сканирование по частоте: модуль упругости и амортизация регистрируются по мере ускоряющихся вибраций образца
  • Сканирование по напряжению: модуль упругости и амортизация регистрируются по мере увеличения напряжения образца
  • Сканирование по деформации: модуль упругости и амортизация регистрируются по мере увеличения деформации образца
  • Переходное испытание (без колебаний): Пользучесть-Релаксация и Напряжение-Восстановление
  • Мультиплексное сканирование: комбинации вышеперечисленных методов

Образцы: Твердые ASTM стержни / Пленки / Волокна, Расплавленные полимеры, Жидкости.