14.02.2024 by Rüdiger Sehling, Aileen Sammler
Mengapa DMA Begitu Penting?
Membandingkan Hasil Pengukuran saat Mengukur Polytetrafluoroethylene (PTFE) dengan Menggunakan Differential Scanning Calorimetry (DSC) dan Dynamic-Mechanical Analysis (DMA)
Apabila mengukur bahan polimer dengan DSC (Differential Scanning Calorimeter), bisa jadi sulit untuk memonitor efek seperti transisi kaca. Dengan menggunakan instrumen DSC, hanya efek energetik bahan (endotermal/EksotermikTransisi sampel atau reaksi dikatakan eksotermik jika dihasilkan panas. eksotermal) yang diukur, yaitu, perubahan panas spesifik. Namun, dengan DMA (Dynamic Mechanical Analyzer), tidak mungkin untuk mendeteksi efek energik karena perilaku material mekanis yang sebenarnya ditentukan, dan perubahan sifat mekanisnya (terutama selama transisi gelas) jauh lebih sensitif dibandingkan dengan efek energik.
Gambar 1 menunjukkan pengukuran DSC tipikal pada PTFE. Hanya dua small efek endotermal yang dapat dilihat dari perubahan struktur kristal. Tidak ada informasi lebih lanjut yang dapat dikumpulkan, meskipun PTFE memberikan lebih banyak informasi.
Disajikan pada gambar 2 adalah perbandingan langsung dari pengukuran DSC dan DMA pada PTFE. Kurva merah menunjukkan hasil DSC dan kurva hitam menunjukkan hasil DMA. Garis hitam kontinu menunjukkan modulus penyimpanan, E' (kekakuan), dan kurva putus-putus hitam menunjukkan faktor kerugian tand (redaman). Pada pengukuran DMA, dapat dilihat dengan jelas bahwa informasi yang diperoleh lebih banyak dibandingkan dengan DSC. Pada awalnya, dalam rentang suhu rendah, transisi yang diwakili oleh penurunan modulus penyimpanan, E', pada -124°C (onset E') dengan maksimum yang sesuai pada faktor kehilangan, tand, pada -104°C (puncak tand) dapat diamati. Ini adalah transisi β dari PTFE. Transisi lain ditemukan dalam modulus penyimpanan, E', pada 19 ° C (onset E') yang mewakili transisi padat/padat PTFE yang juga dapat diukur dengan DSC. Transisi ini juga terkait dengan puncak maksimum dalam faktor kehilangan, tan d, pada suhu 29°C (puncak tan d).
Transisi gelas PTFE dapat ditemukan pada suhu yang lebih tinggi dengan penurunan modulus penyimpanan, E', pada suhu 113°C dengan puncak maksimum yang sesuai pada faktor kehilangan, tan d, pada suhu 128°C.
Dapat dilihat dengan jelas bahwa DMA adalah metode yang sangat sensitif untuk mendeteksi Transisi FaseIstilah transisi fase (atau perubahan fase) paling sering digunakan untuk menggambarkan transisi antara keadaan padat, cair dan gas.transisi fase bahan, yang hampir tidak mungkin dideteksi dengan menggunakan DSC.
Apakah Anda sudah pernah mendengar tentang NETZSCH DMA 303 Eplexor® yang baru?
Dalam DMA meja tunggal baru ini, kami menggabungkan kekuatan tertinggi dengan rentang suhu terluas.
Pengembangan terbaru kami, NETZSCH DMA 303 Eplexor® yang baru, dirancang untuk pengukuran yang tepat pada berbagai macam spesimen termasuk sampel yang sangat kaku sekalipun dengan rentang gaya yang terkendali hingga 50 N, baik secara statis maupun dinamis. Resolusi penuh tersedia di seluruh rentang gaya, menghasilkan data yang akurat dan andal.
Tungku yang dikontrol suhu memiliki rentang suhu yang luas dan belum pernah ada sebelumnya, yaitu -170°C hingga 800°C, sehingga memungkinkan distribusi panas yang homogen di sekitar sampel. Selain itu, rentang perpindahan gaya ±30 mm sangat cocok untuk eksperimen statis termasuk creep dan relaksasi.
Dapatkan Informasi Berharga dengan Analisis Dinamis-Mekanis
Analisis Mekanik Dinamis menawarkan banyak informasi tentang material Anda:
- Sifat material viskoelastik: penyimpanan (E') dan Modulus kentalModulus kompleks (komponen kental), modulus kehilangan, atau G'', adalah bagian "imajiner" dari sampel dari keseluruhan modulus kompleks. Komponen kental ini menunjukkan respons seperti cairan, atau di luar fase, dari sampel yang sedang diukur. modulus kehilangan (E''), faktor kehilangan (tan δ)
- Kekakuan dan sifat redaman dalam berbagai kondisi:
- tergantung pada suhu dan frekuensi
- pada berbagai tingkat tegangan dan SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan
- di bawah atmosfer gas yang ditentukan dan di lingkungan cair
- Identifikasi reaksi material dan Transisi FaseIstilah transisi fase (atau perubahan fase) paling sering digunakan untuk menggambarkan transisi antara keadaan padat, cair dan gas.transisi fase
- Suhu transisi gelas dari polimer dan komposit yang sangat terkait silang
- Kompatibilitas campuran polimer mengacu pada komposisi dan struktur
- Pengaruh konten pengisi dan aditif
- Pengawetan dan Pengawetan (Reaksi Pengikatan Silang)Secara harfiah diterjemahkan, istilah "crosslinking" berarti "jaringan silang". Dalam konteks kimia, istilah ini digunakan untuk reaksi di mana molekul dihubungkan bersama dengan memperkenalkan ikatan kovalen dan membentuk jaringan tiga dimensi. pengawetan resin
- Analisis pengaruh penuaan
- Prediksi perilaku material menggunakan Time-Temperature-Superposition (TTS)
- Proses creep dan RelaksasiKetika regangan konstan diterapkan pada senyawa karet, gaya yang diperlukan untuk mempertahankan regangan tersebut tidak konstan tetapi berkurang seiring waktu; perilaku ini dikenal sebagai relaksasi tegangan. Proses yang bertanggung jawab atas relaksasi tegangan dapat bersifat fisik atau kimiawi, dan dalam kondisi normal, keduanya akan terjadi pada waktu yang sama. relaksasi
