Analyse mécanique dynamique (DMA)

L'analyse mécanique dynamique (DMA) est une technique utilisée pour caractériser les matériaux, en particulier polymères. Il applique un déplacement à un échantillon et mesure la réponse mécanique du matériau en vrac dans un environnement à température contrôlée.

Les conditions de test d'analyse mécanique dynamique peuvent être conçues pour étudier les propriétés mécaniques en vrac des polymères organiques afin d'aider à déterminer le comportement fonctionnel clé lié à:

Élasticité: Résistance des polymères à la déformation permanente due à l’élasticité de la structure (récupération; rigidité)

Réponse visqueuse: Déformation sans rupture due à la dissipation d'énergie mécanique par frottement interne (amortissement)

Les tests DMA impliquent la sélection des conditions appropriées de temps, de température, de déplacement et de fréquence pour étudier les propriétés d'intérêt. Voici des exemples de sélections:

  • Balayage de fréquence: des fréquences peuvent être spécifiées pour étudier le comportement mécanique de l'échantillon en fonction du taux de charge oscillatoire.
  • Rampe de température ou température isothermique: le chauffage et le refroidissement de précision permettent d'étudier la réponse mécanique en fonction de la température.
  • Modes de déplacement:
    • Résistance à la traction (stretch) pour films minces et fibres
    • Flexion (courbure) pour les polymères chargés et cristallins, les polymères thermoplastiques, les résines thermodurcissables, les élastomères.
  • Force / déplacement contrôlé: test non-oscillatoire qui mesure la réponse mécanique après application d'une force instantanée ou d'une distance de déplacement.
    • Test de fluage / récupération
    • Test de relaxation de stress
    • Rampe de force (module d'Young, module d'élasticité linéaire) - «mini-testeur de traction»

Exemples de diverses propriétés pouvant être mesurées dans certaines conditions de test:

  • Module de stockage
  • Module complexe
  • Module de perte
  • Tan Delta
  • Conformité au fluage
  • Conformité de stockage / perte
  • Module de relaxation
  • Échantillon rigidité
  • Stress / Strain
  • Module élastique de Young / linéaire
  • Températures de transition (p. Ex. Tg)
  • Transitions secondaires (par exemple β)

Utilisations idéales du DMA

  • Mesure de la température de transition vitreuse (Tg) de polymères, notamment de thermoplastiques hautement chargés et de thermodurcisseurs rigides
  • Détermination des plages de température où les propriétés du matériau changent de dur / rigide à doux / caoutchouteux; «Spectre viscoélastique» à utiliser pour la conception de processus
  • Analyse comparative des défaillances des plastiques et des thermodurcissables
  • Différences de module d'élasticité avant et après traitement, post-durcissement ou vieillissement physique
  • Détection de séparation de phases de mélanges de polymères ou de copolymères
  • Stabilité dimensionnelle des pièces à la température de fonctionnement et à la charge
  • Capacité d'amortissement du polymère: dissipation d'énergie par le mouvement interne; dureté
  • Superposition temps-température (TTS): étudier l’effet du changement de fréquence sur les changements de polymères induits par la température

Nos points forts

  • Petit échantillon de géométrie
  • Offre une large gamme de paramètres de fréquence, de force et de température programmables
  • Deux types de modifications de la force: oscillante et linéaire
  • Température programmable: rampes de chauffage et de refroidissement (1), isotherme (2)

Limites

  • Éprouvettes à géométrie uniforme
    Exemples: éprouvettes rectangulaires de dimensions maximales L = 60 mm; W ≤ 15 mm; T = ≤ 5 mm
  • Gamme de taille de films: spécimens rectangulaires avec max. dimensions L = 30 mm; W ≤ 8 mm; T ≤ 2mm; , également adaptable pour l’analyse de tubes flexibles de petit diamètre (par exemple de qualité médicale).
  • Gamme de taille de fibre: dimensions L = 30 mm; W = denier 5; Dia. ≤ 0.8 mm

Spécifications techniques DMA

  • Fonctionnement en température de -150 à 600 ° C
  • Rampe de température (Chauffage / Refroidissement) 0.1 - 10 ° C / minute
  • Gamme de force: 0.0001 à 18 N
  • Gamme de fréquences:  0.01 - 200 Hz
  • Gamme dynamique de déformation de l'échantillon: ± 0.5 à 10,000 XNUMX micromètres

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