μέθοδοι
Δυναμική μηχανική ανάλυση (DMA)
Η δυναμική μηχανική ανάλυση (DMA) είναι ένα απαραίτητο εργαλείο για τον προσδιορισμό των ιξωδοελαστικών ιδιοτήτων των υλικών, κυρίως των πολυμερών.
Τα ελαστομερή, για παράδειγμα, είναι πολύ άκαμπτα κάτω από τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης (Tg) και έχουν υψηλό μέτρο ελαστικότητας. Πάνω από την Tg, είναι εύκαμπτα και παρουσιάζουν απόδοση απόσβεσης. Η DMA μετρά τις ιξωδοελαστικές ιδιότητες κατά τη διάρκεια ενός προγράμματος ελεγχόμενης θερμοκρασίας ή/και συχνότητας.
Πώς συμπεριφέρονται τα ιξωδοελαστικά πολυμερή
Οι δυναμικές-μηχανικές ιδιότητες των ιξωδοελαστικών πολυμερών υλικών εξαρτώνται από τη θερμοκρασία λειτουργίας, τον τύπο της ταλαντευόμενης δύναμης που εφαρμόζεται στο δείγμα σε έναν καθορισμένο τρόπο παραμόρφωσης και τη συχνότητα ή το χρόνο της εφαρμοζόμενης ταλαντευόμενης δύναμης. Το καθορισμένο μέτρο ελαστικότητας ενός πολυμερούς υλικού δεν είναι ένας σταθερός αριθμός, αλλά συνάρτηση της θερμοκρασίας, του χρόνου και της συχνότητας της δυναμικής δύναμης που εφαρμόζεται σε ένα δείγμα με καθορισμένη γεωμετρία.
Μέθοδος
Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, μια ημιτονοειδής δύναμη (τάση σ) εφαρμόζεται στο δείγμα (είσοδος). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ημιτονοειδή παραμόρφωση (παραμόρφωση ε- έξοδος).
Ορισμένα υλικά, όπως τα πολυμερή, παρουσιάζουν ιξωδοελαστική συμπεριφορά, δηλαδή έχουν τόσο ελαστικές ιδιότητες (όπως ένα ιδανικό ελατήριο) όσο και ιξώδεις ιδιότητες (όπως ένα ιδανικό τασάκι). Αυτή η ιξωδοελαστική συμπεριφορά προκαλεί μετατόπιση των αντίστοιχων καμπυλών τάσεων και παραμορφώσεων. Η απόκλιση αναφέρεται ως μετατόπιση φάσης δ. Το σήμα απόκρισης (παραμόρφωση, ε) χωρίζεται σε ένα "εντός φάσης" και ένα "εκτός φάσης" μέρος μέσω του μετασχηματισμού Fourier.
Η μέθοδος περιγράφεται, για παράδειγμα, στα ISO 6721-1 έως 12, ASTM D4065-90, ASTM D4092-90, ASTM D4473-95, ASTM D5418-99, ASTM D5023-99, ASTM D5024-95a, ASTM D5026-95a, ASTM D5279-99, ASTM E1640-94 και ASTM E1867-97.
Ποια υλικά μπορούν να δοκιμαστούν
Από παχύρρευστα υγρά, καουτσούκ έως πλαστικά ενισχυμένα με ίνες, από τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα έως μέταλλα και κεραμικά - όλα αυτά τα υλικά μπορούν να αναλυθούν με DMA με τη χρήση διαφορετικών υποδοχέων δειγμάτων, εξαρτημάτων και τρόπων μέτρησης.
