動的機械分析(DMA)

動的機械分析(DMA)は、材料の特性評価に使用される手法です。 ポリマー. サンプルに変位を適用し、温度制御された環境でバルク材料の機械的応答を測定します。

動的機械分析試験条件は、有機ポリマーのバルク機械的特性を研究して、以下に関連する主要な機能的挙動の決定を支援するように設計できます。

弾性:構造の弾力性による永久変形に対するポリマーの耐性(回復;剛性)

粘性応答:内部摩擦による力学的エネルギーの散逸による破壊なしの変形(減衰)

DMA試験は、温度、変位、および周波数の適切な条件を選択して、目的の特性を調査します。いくつかの選択例は次のとおりです:

  • 周波数掃引:振動負荷率の関数としてサンプルの機械的挙動を調べるために周波数を指定できます。
  • 温度傾斜または等温温度:精密な加熱および冷却は、温度の関数としての機械的応答の研究を可能にします。
  • 変位モード:
    • 薄膜および繊維の引張(伸縮)
    • 充填剤入りおよび結晶質ポリマー、熱可塑性ポリマー、熱硬化性樹脂、エラストマー用の曲げ(曲げ)。
  • 制御された力/変位:瞬間的な力または変位距離を加えた後の機械的応答を測定する非振動試験。
    • クリープ/回復試験
    • ストレス緩和試験
    • フォースランプ(ヤング率、線形弾性率) - 「ミニ引張試験機」

選択した試験条件を通して測定できる様々な特性の例:

  • 貯蔵弾性率
  • 複素弾性率
  • 損失弾性率
  • タンデルタ
  • クリープコンプライアンス
  • 保管/損失コンプライアンス
  • 緩和係数
  • サンプル剛性
  • 応力/ひずみ
  • ヤング/線形弾性係数
  • 転移温度(Tgなど)
  • 二次遷移(例: β)

DMAの理想的な使用法

  • ポリマー、特に高充填熱可塑性樹脂および硬質熱硬化性樹脂のガラス転移温度(Tg)の測定
  • 材料特性が硬質/硬質から軟質/ゴム状に変化する温度範囲の決定 プロセス設計に使用する「粘弾性スペクトル」
  • プラスチックと熱硬化性樹脂の比較破壊解析
  • 加工前後、硬化後または物理的経時変化後の弾性率の違い
  • ポリマーブレンドまたはコポリマーの相分離の検出
  • 動作温度および荷重における部品の寸法安定性
  • ポリマーの減衰能力:内部運動によるエネルギーの散逸。 靭性
  • 時間 - 温度重ね合わせ(TTS):ポリマーの温度誘起変化に対する周波数変化の影響の研究

強み

  • 小サンプル形状
  • 広範囲のプログラム可能周波数、力および温度パラメータを提供
  • 2種類の力の変化:振動と線形
  • プログラム可能な温度:(1)加熱および冷却ランプ、(2)等温

制限事項

  • 幾何学的に均一な試験片
    例:最大寸法L = X NUM X mmの長方形の試験片。 W≦60 mm。 T =≦15 mm
  • フィルムサイズの範囲:最大で長方形の標本。 寸法L = 30 mm。 W≦8 mm。 T≦2mm。 また、小径フレキシブルチューブ(医療用グレードなど)の解析にも適しています。
  • 繊維サイズ範囲:寸法L = XNUMX mm。 W = 30デニール。 径 ≤5 mm

DMA技術仕様

  • 温度操作 -150〜600°C
  • 温度ランプ (加熱/冷却)0.1〜10°C /分
  • 力の範囲: 0.0001から18 Nまで
  • 周波数範囲:  0.01 - 200 Hz
  • 動的サンプル変形範囲: ±0.5〜10,000マイクロメートル

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