26.01.2021 by Milena Riedl, Dr. Sahbi Aloui
Overvågning af mekaniske egenskaber ved elastomere materialer under anvendelse
Den ønskede mekaniske og dielektriske egenskabsprofil for elastomermaterialer opnås ved at vælge den passende polymer, fyldstof og tilsætningsstoffer til anvendelsesområdet. I løbet af deres levetid gennemgår elastomermaterialer i dæk, tætninger og bilindustrien konstante ændringer på grund af forskellige mekaniske belastninger og miljøforhold. Materialet begynder at vise tegn på træthed, termisk ældning og slid. Dette fører uundgåeligt til udskiftning af de indbyggede produkter. Ethvert tegn på slitage skyldes ændringer i materialets indre struktur.
Læs mere om den omkostningseffektive måde at overvåge elastomermaterialernes mekaniske egenskaber på under anvendelsen.
Materialet begynder at vise tegn på træthed, termisk ældning og slitage. Dette fører uundgåeligt til udskiftning af de indbyggede produkter. Ethvert tegn på slitage skyldes ændringer i materialets indre struktur.
En omkostningseffektiv måde at overvåge elastomermaterialernes mekaniske egenskaber under anvendelse for at identificere ændringen i egenskabsprofilen diskuteres i forskningsartiklen "Simultaneous characterization of dielectric and dynamic mechanical properties of elastomeric materials under static and dynamic load", som er tilgængelig her!
En "markør" til analyse af mikrostrukturen er allerede til stede ved hjælp af DEA
Fyldstoffet i elastomermaterialer fungerer som en mekanisk forstærkning, og i tilfældet med carbon black kan fyldstoffet også være elektrisk ledende. Carbon black bruges som en "markør" for et karakteristisk "øjebliksbillede". Det overvåger og "rapporterer" løbende elastomermaterialets faktiske mekaniske status" [1].
Ændring i fyldstofnetværket på grund af mekanisk skade
Dielektrisk analyse er et meget effektivt værktøj til at opnå viden om stoffets indre struktur og dynamik. Den dynamisk-mekaniske analyse afspejler i højere grad materialernes makroskopiske opførsel. Samtidige dynamisk-mekaniske og dielektriske målinger kombinerer disse fordele for at etablere et forhold mellem den mekaniske tilstand og materialets "øjebliksbillede" af det dielektriske spektrum [1]. Lagringsmodulet, der overvåges af DMA, er direkte relateret til den dielektriske ledningsevne, der overvåges af DEA, uanset den mekaniske skade, der er sket i prøven.
Forfatterne til forskningsartiklen "Simultaneous characterization of dielectric and dynamic mechanical properties of elastomeric materials under static and dynamic load", der er udgivet i det tværfaglige tidsskrift Polymer af Elsevier, undersøger strukturelle ændringer i fyldstofnetværket på grund af forskellige statiske og dynamiske belastninger i realtid. Den fulde artikel er gratis tilgængelig indtil 8. marts 2021!
For yderligere spørgsmål er Dr. Horst Deckmann og Dr. Sahbi Aloui meget glade for at høre fra dig.
Større fleksibilitet med NETZSCH DiPLEXOR® 500 N
De samtidige dynamisk-mekaniske og dielektriske målinger af de carbon black-fyldte SBR-prøver blev udført med den dynamisk-mekaniske og dielektriske analysator NETZSCH DiPLEXOR® 500 N (figur 1), som er en videreudvikling af DMA GABO Eplexor® -systemerne. Nøglefunktionen i disse systemer er separat generering af statiske og dynamiske belastninger sammen med uafhængige indstillinger. Det gør systemet velegnet til komplekse målinger og giver samtidig større fleksibilitet. Desuden gør det modulære design det muligt at tilpasse følsomheden til prøvens dimension og stivhed.
Kilde
[1] Sahbi Aloui, Andrej Lang, Horst Deckmann, Manfred Klüppel, Ulrich Giese, Simultaneous characterization of dielectric and dynamic-mechanical properties of elastomeric materials under static and dynamic load, Polymer, Volume 215, 2021, 123413, ISSN 0032-3861, https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.123413.(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386121000367)