méthodes
Analyse mécanique dynamique (DMA)
L'analyse mécanique dynamique (DMA) est un outil indispensable pour déterminer les propriétés viscoélastiques des matériaux, principalement des polymères.
Les élastomères, par exemple, sont très rigides en dessous de la température de transition vitreuse (Tg) et ont un module d'élasticité élevé. Au-dessus de la Tg, ils sont flexibles et présentent des performances d'amortissement. La DMA mesure les propriétés viscoélastiques au cours d'un programme de température et/ou de fréquence contrôlées.
Comment se comportent les polymères viscoélastiques ?
Les propriétés dynamiques et mécaniques des matériaux polymères viscoélastiques dépendent de la température de fonctionnement, du type de force oscillante appliquée à l'échantillon dans un mode de déformation défini et de la fréquence ou du temps de la force oscillante appliquée. Le module d'élasticité déterminé d'un matériau polymère n'est pas un nombre constant, mais une fonction de la température, du temps et de la fréquence de la force dynamique appliquée à un échantillon de géométrie définie.
Méthode
Pendant l'essai, une force sinusoïdale (contrainte σ) est appliquée à l'échantillon (entrée). Il en résulte une déformation sinusoïdale (déformation ε ; sortie).
Certains matériaux, tels que les polymères, présentent un comportement viscoélastique, c'est-à-dire qu'ils possèdent à la fois des propriétés élastiques (comme un ressort idéal) et des propriétés visqueuses (comme un pot d'échappement idéal). Ce comportement viscoélastique entraîne un déplacement des courbes de contrainte et de déformation correspondantes. Le signal de réponse (déformation, ε) est divisé en une partie "en phase" et une partie "hors phase" au moyen d'une transformation de Fourier.
La méthode est décrite, par exemple, dans ISO 6721-1 à 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 et ASTM E1867-97.
Quels matériaux peuvent être testés ?
Des liquides visqueux, du caoutchouc aux plastiques renforcés de fibres, des produits alimentaires et pharmaceutiques aux métaux et céramiques - tous ces matériaux peuvent être analysés avec la DMA en utilisant différents porte-échantillons, accessoires et modes de mesure.
