Pendahuluan
Saat ini, metode Analisis Termal Dinamis-Mekanis (DMTA) sudah sangat mapan di laboratorium penelitian, pengembangan, dan kontrol kualitas bahan. Teknik DMTA memungkinkan pengamatan frekuensi dan sifat mekanik yang bergantung pada perpanjangan (baik linier maupun non-linier), misalnya, senyawa karet yang terisi dan tidak terisi. Instrumen pilihan di sini adalah Eplexor® 500 N yang sukses dari NETZSCH GABO Instruments.
Aplikasi
Sapuan suhu dalam mode kompresi, tegangan, atau geser dengan jelas menunjukkan ketergantungan suhu pada sifat mekanik karet dan campuran karet. Dalam kebanyakan kasus, sampel didinginkan hingga suhu awal di bawah Tg (suhu transisi gelas) dan kemudian dipanaskan hingga suhu akhir menggunakan laju pemanasan konstan yang rendah (1 hingga 3 K/menit), untuk mencapai distribusi suhu yang homogen di dalam sampel.
Penyelidikan berikut ini dilakukan dalam geometri geser: Pada perangkat geser ganda (lihat gambar 1), dua sampel karet silinder (ketebalan: 2 mm, diameter: 10 mm) ditempatkan dan direkatkan di antara dua penyangga logam yang terhubung dengan kuat ke tempat sampel tipe geser. Dua mode pembebanan yang berbeda dapat diterapkan:
- Beban dinamis yang dikontrol gaya (ini berarti di bawah gaya konstan)
- Beban dinamis yang dikontrol SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan (ini berarti di bawah SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan konstan)
Pada kasus pertama, sampel dikenai gaya dinamis tetap. Pada suhu di bawah Tg, deformasi sampel adalah small karena kekakuan yang tinggi dari karet dan campuran karet dalam keadaan seperti kaca. Dengan meningkatnya suhu, sampel melunak dan deformasi di bawah gaya konstan meningkat.
Pada kasus kedua, sampel dikenakan SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan konstan pada seluruh rentang pengukuran. Penerapan SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan konstan memerlukan penerapan gaya tingkat tinggi pada suhu di bawah Suhu Transisi KacaTransisi gelas adalah salah satu sifat terpenting dari bahan amorf dan semi-kristal, misalnya, gelas anorganik, logam amorf, polimer, obat-obatan dan bahan makanan, dll., dan menggambarkan wilayah suhu di mana sifat mekanis bahan berubah dari keras dan rapuh menjadi lebih lunak, dapat diubah bentuknya atau kenyal.transisi kaca. Saat suhu meningkat, gaya yang diterapkan berkurang karena pelunakan sampel. Gambar 2 menampilkan perbedaan antara proses yang dikontrol regangan dan gaya. Regangan yang diberikan sebesar 0,25% yang terkait dengan ketebalan sampel sesuai dengan deformasi nyata sekitar 5 μm. Pada deformasi yang relatif small ini, kira-kira 25 N harus diterapkan pada suhu rendah. Pengujian ini dengan jelas menunjukkan bahwa bahkan untuk uji geser tanpa beban awal, cadangan gaya yang cukup harus tersedia. Perkembangan kurva dalam mode yang dikontrol gaya menyimpang secara signifikan dari hasil mode yang dikontrol regangan. Kedua mode ini menghasilkan kondisi pengujian fisik yang berbeda dan menginduksi respons material yang berbeda. Regangan tinggi yang disebabkan oleh mode gaya konstan secara tidak jelas mencerminkan ketergantungan amplitudo pada sifat mekanik sampel karet. Dalam mode gaya yang dikendalikan, regangan yang dihasilkan lebih tinggi daripada mode regangan yang dikendalikan dengan faktor 10.
Hasil
Untuk menyelidiki sifat mekanik yang bergantung pada regangan dengan akurasi dan resolusi yang diperlukan, diperlukan alat analisis dengan cadangan gaya yang cukup seperti Eplexor® 500 N oleh NETZSCH GABO Instruments. Selain itu, sistem kontrol yang sesuai yang menghasilkan dan mengontrol regangan dengan akurasi tinggi dalam rentang μm juga sangat penting. Sedangkan hasil pengukuran yang dikontrol gaya menunjukkan struktur tambahan di atas Tg, pengukuran yang dikontrol regangan hampir bebas dari itu. Di sini, perlu diingat bahwa pada gaya konstan, deformasi dapat menjadi lebih besar daripada pada kasus regangan konstan. Mekanisme deformasi lain dan efek termal yang mempersulit interpretasi perilaku material menjadi terlibat. Kasus regangan konstan lebih jelas, karena deformasi selalu dipertahankan pada amplitudo yang sama selama seluruh percobaan. Jelaslah bahwa mode pengukuran yang dikontrol regangan bermanfaat untuk menyelidiki sifat-sifat karet dan campuran karet. Untuk mendapatkan informasi yang dapat diandalkan tentang modulus geser (dan tanδ) di atas Suhu Transisi KacaTransisi gelas adalah salah satu sifat terpenting dari bahan amorf dan semi-kristal, misalnya, gelas anorganik, logam amorf, polimer, obat-obatan dan bahan makanan, dll., dan menggambarkan wilayah suhu di mana sifat mekanis bahan berubah dari keras dan rapuh menjadi lebih lunak, dapat diubah bentuknya atau kenyal.transisi kaca, deformasi harus konstan selama penyapuan suhu.