Dinamik Mekanik Analizi (DMA)

Dinamik Mekanik Analiz (DMA); polimer eriyiklerin ve katıların fiziksel özelliklerini ölçen, modül ve azalmayı raporlayan test yöntemi ve ilişkili analitik aletler olup; kuvvet, gerilim, gerinim, frekans ve sıcaklık ölçümlerine programlanabilmektedir. DMA ayrıca; sıcaklık yanıtını alacak şekilde bilgilerin birleştirilmesinde, katı reolojisi ve Dinamik Mekanik Termal Analiz (DMTA) olarak açıklanabilmektedir.

Teori

DMA aletleri; titreşimli kuvvet (gerilim) uygulamakta ve titreşimli numune yanıtını kaydetmektedir. Modül; elastik yanıttan hesaplanmaktadır: örneğin, uygulanmış titreşimli gerilimli 'faz içindeki' numune yanıtı. Azalma ise viskoz yanıttan hesaplanmaktadır: örneğin; uygulanmış titreşimli gerilimli 'faz dışındaki' numune yanıtı

Ekipman

Numune iki çene ya da sınırlayıcı elemanlar arasındaki bölümde tutulmaktadır. Sonrasında; titreşimli (dinamik) kuvvet, numuneye uygulanmaktadır. Bu uygulama; dönerek (tipik olarak ileri ve geri) ve lineer olarak (tipik olarak aşağı ve yukarı) hareket eden , frekansa (titreşim hızı) ve kuvvete (numuneye enerji girişi) sahip olan elektrik motorunun kullanımıyla gerçekleştirilmektedir.

Sonuç gerinim değeri (yer değiştirme); genellikle LVDT ölçümlerinin yanı sıra ayrıca kuvvet dönüştürücüsü kullanımıyla da ölçülmektedir. Genellikle Saklama Modülü ve  Tan Delta (azalma) değerlerinin Sıcaklığa karşı olan eğrilerini çizmektedir.

Genellikle Tg (“cam dönüşü”, tipik olarak amorf fazların ergimesi) ve Beta dönüşümlerini hesaplamaktadır (Modüldeki düşük sıcaklık düşüşleri).

Yöntemler

  1. Sıcaklık Taraması: Numune ısıtıldıkça, modül ve azalma kaydedilmektedir.
  2. Frekans Taraması: Numune artan hızlarda titreştirildikçe, modül ve azalma kaydedilmektedir.
  3. Gerilim Taraması: Numune gerilim değeri arttıkça, modül ve azalma kaydedilmektedir.
  4. Gerinim Taraması: Numune gerinim değeri arttıkça, modül ve azalma kaydedilmektedir.
  5. Geçici Testler (titreşimli değil): Sürünme-Gevşeme ve Gerilim-İyileşme
  6. Çoklamalı Tarama: Yukarıda bahsedilen yöntemlerin kombinasyonu

Numuneler: Katı ASTM test çubukları / Filmler / Fiberler, Erimiş Polimerler, Akışkanlar.