الأساليب
التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA)
التحليل الديناميكي الميكانيكي الديناميكي (DMA) هو أداة لا غنى عنها لتحديد الخصائص اللزوجة المرنة للمواد، وخاصة البوليمرات.
على سبيل المثال، تكون اللدائن صلبة للغاية تحت درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg) ولها معامل مرونة عالٍ. وفوق درجة حرارة الانتقال الزجاجي (Tg)، تكون مرنة وتظهر أداء التخميد. يقيس DMA خصائص اللزوجة المرنة خلال برنامج درجة الحرارة و/أو التردد المتحكم فيه.
كيف تتصرف البوليمرات اللزجة المرنة؟
تعتمد الخواص الديناميكية الميكانيكية الديناميكية لمواد البوليمر اللزجة المرنة على درجة حرارة التشغيل، ونوع القوة المتذبذبة المطبقة على العينة في وضع تشوه محدد وتردد أو وقت القوة المتذبذبة المطبقة. إن المعامل المحدد لمرونة مادة البوليمر ليس رقمًا ثابتًا، ولكنه دالة لدرجة الحرارة والوقت وتردد القوة الديناميكية المطبقة على عينة ذات هندسة محددة.
الطريقة
أثناء الاختبار، يتم تطبيق قوة جيبية (إجهاد σ) على العينة (المدخلات). وينتج عن ذلك تشوه جيبي (إجهاد ε؛ الخرج).
تُظهِر بعض المواد، مثل البوليمرات، سلوكًا لزجًا مرنًا؛ أي أن لها خواص مرنة (مثل الزنبرك المثالي) ولزوجة (مثل الزنبرك المثالي). ويتسبب هذا السلوك اللزج المرن في انحراف منحنيات الإجهاد والانفعال المقابلة. يُشار إلى هذا الانحراف باسم الإزاحة الطورية δ. يتم تقسيم إشارة الاستجابة (الإجهاد، ε) إلى جزء "داخل الطور" وجزء "خارج الطور" عن طريق تحويل فورييه.
هذه الطريقة موصوفة في، على سبيل المثال، ISO 6721-1 إلى 12، ASTM D4065-90، ASTM D4092-90، ASTM D4092-90، ASTM D4473-95، ASTM D5418-99، ASTM D5023-99، ASTM D5024-95a، ASTM D5026-95a، ASTM D5026-95a، ASTM D5279-99، ASTM E1640-94 و ASTM E1867-97.
ما هي المواد التي يمكن اختبارها؟
من السوائل اللزجة والمطاط إلى البلاستيك المقوى بالألياف، ومن المواد الغذائية والصيدلانية إلى المعادن والسيراميك - يمكن تحليل جميع هذه المواد باستخدام DMA باستخدام حوامل العينات والملحقات وأنماط القياس المختلفة.
