Analisi meccanica dinamica (DMA)
L'analisi meccanica dinamica (DMA) è una tecnica di test e un relativo strumento analitico che misura le proprietà fisiche di solidi e polimeri fusi, riporta modulo e smorzamento ed è programmabile per misurare forza, stress, deformazione, frequenza e temperatura. La DMA è anche descritta come reologia dei solidi e anche analisi termica meccanica dinamica (DMTA) quando si combinano le informazioni con la risposta alla temperatura.
Teoria
Gli strumenti DMA applicano una forza oscillante (stress) e registrano una risposta oscillante del campione. Il modulo viene calcolato dalla risposta elastica; ad esempio, la risposta del campione "in fase" con lo stress oscillatorio applicato. Lo smorzamento viene calcolato dalla risposta viscosa; ad esempio, la risposta del campione "fuori fase" con lo stress oscillatorio applicato.
Attrezzatura
Un campione viene tenuto in posizione tra due impugnature o elementi di contenimento. Successivamente, viene applicata una forza oscillante (dinamica) al campione. Questa viene applicata utilizzando un motore elettrico che si muove rotazionalmente (tipicamente avanti e indietro) e linearmente (tipicamente su e giù) e contiene una frequenza (velocità di oscillazione) e contiene una forza (energia immessa nel campione).
La deformazione risultante (spostamento) viene misurata tipicamente utilizzando la misurazione LVDT, ma può anche essere un trasduttore di forza. Tipicamente traccia il modulo di conservazione e la tangente delta (smorzamento) rispetto alla temperatura.
Tipicamente calcola Tg (la "transizione vetrosa", tipicamente la fusione della fase amorfa) e le transizioni Beta (diminuzioni della temperatura nel modulo).
Metodi
- Scansione della temperatura: modulo e smorzamento vengono registrati mentre il campione viene riscaldato
- Scansione della frequenza: modulo e smorzamento vengono registrati mentre il campione viene fatto vibrare a velocità crescenti
- Scansione dello stress: modulo e smorzamento vengono registrati all'aumentare dello stress del campione
- Scansione della deformazione: modulo e smorzamento vengono registrati all'aumentare della deformazione del campione
- Test transitorio (non oscillatorio): Creep-Relaxation e Stress-Recovery
- Scansione multiplexata: combinazioni dei metodi di cui sopra
Campioni: Barre di prova solide ASTM / Film / Fibre, polimeri fusi, fluidi.
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