Dynamic mechanical analysis (original) (raw)
Die dynamisch-mechanische Analyse (DMA) ist eine thermische Methode, um physikalische Eigenschaften von Kunststoffen zu bestimmen.
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| dbo:abstract | تحليل ميكانيكي تحريكي (بالإنجليزية: Dynamic mechanical analysis) هو تقنية تستخدم لدراسة وتوصيف المواد. وهو مفيد للغاية في دراسة السلوك المرن اللزج للبوليميرات. يطبق إجهاد جيبي على عينة من البوليمر ويقاس الانفعال الناتج في العينة، وهذا يساعد في تحديد المعامل الديناميكي. يمكن تغيير درجة حرارة العينة أو تردد الإجهاد، وهذا يؤدي إلى تغير المعامل الديناميكي، وهذا يساعد في تجديد درجة حرارة التحول الزجاجي للمادة البولميرية، وتحديد التحولات الأخرى للحركات الجزيئية الأخرى. المواد اللزجة-مرنة مثل البوليمرات غالبًا ما توجد في شكلين متفرقتين. فإنها تظهر خواص الزجاج (معامل مرونة عالي) في درجات الحرارة المنخفضة، وخواص المطاط (معامل مرونة منخفض) في درجات الحرارة العالية. وعن طريق متابعة درجة الحرارة خلال DMA يمكن ملاحظة التغير في الحالة وتحديد درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg). (ar) Die dynamisch-mechanische Analyse (DMA) ist eine thermische Methode, um physikalische Eigenschaften von Kunststoffen zu bestimmen. (de) Dynamic mechanical analysis (abbreviated DMA) is a technique used to study and characterize materials. It is most useful for studying the viscoelastic behavior of polymers. A sinusoidal stress is applied and the strain in the material is measured, allowing one to determine the complex modulus. The temperature of the sample or the frequency of the stress are often varied, leading to variations in the complex modulus; this approach can be used to locate the glass transition temperature of the material, as well as to identify transitions corresponding to other molecular motions. (en) El análisis mecánico dinámico conocido por sus siglas en inglés como DMA. Es un análisis utilizado en estudios de procesos de relajación y en reología, para estudiar y caracterizar el comportamiento de materiales viscoelásticos como polímeros y sus respuestas ante impulsos, estrés, deformación en tiempo y frecuencia. Este estudio es importante para la comprensión de la mecánica de materiales poliméricos utilizados como hules, fibras textiles, empaques, plásticos, espumas y diferentes compuestos. DMA utiliza el principio de estímulo-respuesta, para ello una fuerza oscilante es aplicada a la muestra y el desplazamiento resultante es medido, la rigidez de la muestra puede ser determinada y el módulo de la muestra puede ser calculado. Por medio de la medición del lapso entre el desplazamiento y la fuerza aplicada es posible determinar las propiedades de deformación del material. Los materiales viscoelásticos como los polímeros existen típicamente "en dos estados", es decir, muestran propiedades vítreas con un módulo considerablemente alto a bajas temperaturas y un estado ahulado, con un módulo relativamente bajo a temperaturas altas. Por medio de un barrido de temperaturas durante un estudio de DMA, se obtiene este cambio de estado entre vítreo y ahulado, se obtiene la transición vítrea dinámica y . La temperatura de transición vítrea o Tg es obtenida en cambio, por medio de estudios de DSC. La transición vítrea dinámica, análoga a la transición vítrea térmica (Tg) provee de datos más útiles para el estudio de los polímeros, puede ser utilizada para investigar la frecuencia (y con las transformaciones matemáticas adecuadas, también el tiempo) en dependencia de la transición. Relajaciones secundarias como la también pueden ser obtenidas para muchos materiales viscoelásticos mientras que por DSC no es posible. (es) L'analyse mécanique dynamique (AMD) ou spectrométrie mécanique dynamique (en anglais : dynamic mechanical analysis, DMA) est une méthode de mesure de la viscoélasticité. Cette méthode d'analyse thermique permet l'étude et la caractérisation des propriétés mécaniques de matériaux viscoélastiques, tels les polymères. Un instrument d'AMD permet de déterminer les grandeurs physiques intrinsèques suivantes : * les modules complexes de Young (noté E*) et de Coulomb (G*), et la viscosité complexe (η*) ; * le facteur d'amortissement aussi appelé facteur de perte, tangente delta (tan δ) ; * la température de transition vitreuse (Tv) qui dépend de la fréquence. La DMA est plus sensible que d'autres techniques d'analyse thermique pour la détermination de Tv et la détection de transitions dans les composites. En analyse mécanique dynamique, un échantillon est soumis à une contrainte ou à une déformation oscillatoire (sinusoïdale). La grandeur complémentaire est mesurée. Les expériences de viscoélasticité sont réalisées dans le domaine du comportement linéaire. En régime dynamique, les propriétés mécaniques d'un matériau dépendent de la déformation, de la fréquence d'excitation et de la température ; ces paramètres sont contrôlés par l'instrument de DMA. Le type de sollicitation, tel la traction-compression, le cisaillement ou la flexion, dépend du porte-échantillon choisi et des dimensions de l'échantillon. Le montage est disposé dans une enceinte thermorégulée. Un logiciel de calcul approprié est utilisé. Contrairement aux métaux et aux matériaux structuraux rigides, les polymères thermoplastiques et les élastomères présentent des modules d'élasticité et des facteurs de perte qui varient fortement avec la température et la fréquence. Par ailleurs, ces propriétés dynamiques dépendent beaucoup de leur composition et du procédé de fabrication. La technique DMA permet donc de caractériser finement un échantillon de matériau viscoélastique. Elle représente un outil d'évaluation bien adapté aux polymères et s'intègre à l'ensemble des méthodes d'analyse thermique (DSC, TGA, TMA, thermodilatométrie, etc.). Les applications de la DMA sont nombreuses et concernent différents secteurs d'activité : acoustique (produits insonorisants) ; industries textile, papetière, agroalimentaire ; transports (pneumatiques, sièges, adhésifs, composites, etc.) ; R&D, etc. (fr) Dynamische (thermo-)mechanische analyse (DTMA) is een thermische analysemethode, waarbij men dynamisch de thermo-mechanische eigenschappen van een monster meet tijdens verhitting. Het principe is eenvoudig. Het monster wordt gelegd op een klein plateautje, gemaakt van een vuurvast en inert materiaal, bijvoorbeeld kwarts of aluminiumoxide. Er wordt een sonde opgezet en een oven wordt om het plateautje omhooggebracht. Een thermokoppel vlak naast het monster meet de temperatuur. De positie van de sonde wordt gemeten in afhankelijkheid van de temperatuur in de oven, terwijl er tevens door de sonde wisselende krachten van een bekend verloop (sinus bijvoorbeeld) en frequentie worden uitgeoefend. (nl) L'analisi meccanica dinamica (DMA, dall'inglese dynamic mechanical analysis), nota anche come spettroscopia meccanica dinamica, è una tecnica di analisi termica utilizzata per lo studio delle proprietà viscoelastiche dei materiali. Viene realizzata applicando a un provino in esame una forza oscillante ad una data temperatura. Tramite l'analisi meccanica dinamica è possibile determinare la temperatura di transizione vetrosa, la composizione dei polimeri, e parametri quali il modulo complesso di Young, i moduli di conservazione e di perdita, oltre al fattore di smorzamento (tan δ) e lo scorrimento viscoso (creep). (it) |
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