methoden
Dynamische Mechanische Analyse (DMA)
Dynamische Mechanische Analyse (DMA) is een onmisbaar hulpmiddel voor het bepalen van de visco-elastische eigenschappen van materialen, voornamelijk polymeren.
Elastomeren zijn bijvoorbeeld erg stijf onder de glasovergangstemperatuur (Tg) en hebben een hoge elasticiteitsmodulus. Boven Tg zijn ze flexibel en vertonen ze dempende eigenschappen. DMA meet de visco-elastische eigenschappen tijdens een gecontroleerd temperatuur- en/of frequentieprogramma.
Hoe gedragen visco-elastische polymeren zich?
De dynamisch-mechanische eigenschappen van visco-elastische polymeermaterialen zijn afhankelijk van de bedrijfstemperatuur, het type oscillerende kracht dat op het proefstuk wordt uitgeoefend in een gedefinieerde vervormingsmodus en de frequentie of tijd van de toegepaste oscillerende kracht. De bepaalde elasticiteitsmodulus van een polymeermateriaal is geen constant getal, maar een functie van de temperatuur, tijd en frequentie van de dynamische kracht die wordt uitgeoefend op een proefstuk met een gedefinieerde geometrie.
Methode
Tijdens de test wordt een sinusvormige kracht (spanning σ) op het monster uitgeoefend (input). Dit resulteert in een sinusvormige vervorming (rek ε; output).
Bepaalde materialen, zoals polymeren, vertonen visco-elastisch gedrag; d.w.z. ze hebben zowel elastische eigenschappen (zoals een ideale veer) als viskeuze eigenschappen (zoals een ideale dashpot). Dit visco-elastische gedrag veroorzaakt een verschuiving van de bijbehorende spanning- en rekcurven. De afwijking wordt de faseverschuiving δ genoemd. Het responssignaal (spanning, ε) wordt gesplitst in een "in-fase" en een "uit-fase" deel door middel van Fouriertransformatie.
De methode is beschreven in bijvoorbeeld ISO 6721-1 tot en met 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 en ASTM E1867-97.
Welke materialen kunnen worden getest?
Van viskeuze vloeistoffen, rubber tot vezelversterkte kunststoffen, van voedingsmiddelen en farmaceutische producten tot metalen en keramiek - al deze materialen kunnen worden geanalyseerd met DMA door gebruik te maken van verschillende monsterhouders, accessoires en meetmodi.
