L’analyse mécanique dynamique (DMA) est une technique d’essai et un instrument d’analyse connexe qui mesure les propriétés physiques des solides et des polymères fondus, indique le module et l’amortissement, et est programmable pour mesurer la force, la contrainte, la déformation, la fréquence et la température. La DMA est également décrite comme la rhéologie des solides et aussi l’analyse mécanique thermique dynamique (DMTA) lorsqu’elle combine les informations avec la réponse à la température.

Théorie

Les instruments DMA appliquent une force oscillatoire (contrainte) et enregistrent une réponse oscillatoire de l’échantillon. Le module est calculé à partir de la réponse élastique ; par exemple, la réponse de l’échantillon « en phase » avec la contrainte oscillatoire appliquée. L’amortissement est calculé à partir de la réponse visqueuse ; par exemple, la réponse de l’échantillon « hors phase » avec la contrainte oscillatoire appliquée.

Équipement

Un échantillon est maintenu en place entre deux pinces ou éléments de confinement. Ensuite, une force oscillatoire (dynamique) est appliquée à l’échantillon. Celle-ci est appliquée à l’aide d’un moteur électrique se déplaçant en rotation (généralement d’avant en arrière) et linéairement (généralement de haut en bas), et contient une fréquence (vitesse d’oscillation), et contient une force (énergie introduite dans l’échantillon).

La déformation (déplacement) résultante est mesurée généralement à l’aide d’une mesure LVDT, mais peut également être un transducteur de force. Trace généralement le module de conservation et le delta de tangente (amortissement) en fonction de la température.

Calcule généralement la Tg (la « transition vitreuse », généralement la fusion de la phase amorphe) et les transitions bêta (diminutions de la température dans le module).

Méthodes

1. Balayage de la température : Le module et l’amortissement sont enregistrés lorsque l’échantillon est chauffé
2. Balayage de la fréquence : Le module et l’amortissement sont enregistrés lorsque l’échantillon est mis en vibration à des vitesses croissantes
3. Balayage de la contrainte : Le module et l’amortissement sont enregistrés lorsque la contrainte de l’échantillon est augmentée
4. Balayage de la déformation : Le module et l’amortissement sont enregistrés lorsque la déformation de l’échantillon est augmentée
5. Essais transitoires (non oscillatoires) : Fluage-relaxation et contrainte-récupération
6. Balayage multiplexé : Combinaisons des méthodes ci-dessus

Échantillons : Barres d’essai ASTM solides / Films / Fibres, polymères fondus, fluides.