L’analyse mécanique dynamique
TA Instruments bénéficie de plus de quatre décennies d’expérience en rhéologie rotationnelle et en DMA linéaire. Le mode DMA du rhéomètre hybride Discovery ajoute une nouvelle dimension à l’analyse des matériaux solides et semi-solides. Désormais, en plus des mesures du cisaillement rotatif les plus sensibles et les plus précises, le DHR est capable de réaliser des essais d’analyse mécanique dynamique (DMA) linéaires précises. Les oscillations axiales contrôlées permettent de mesurer directement le module d’élasticité, ou le module d’Young (E). Le nouveau mode DMA est idéal pour identifier les températures de transition d’un matériau et fournit des mesures fiables sur la plage de température complète de l’instrument.
La capacité de mesure en DMA axiale est rendue possible par le capteur à force rééquilibrée (FRT) actif et le palier magnétique breveté du DHR, qui permet d’appliquer une déformation oscillatoire à amplitude contrôlée dans la direction axiale. Au cours des mesures DMA, la position du palier actif est directement contrôlée pour imposer une déformation oscillatoire linéaire à l’échantillon. Les appareils concurrents qui utilisent des paliers à air et des mesures de forces normales passives sont intrinsèquement incapables d’effectuer de telles mesures en raison des limitations de conception.
Le passage entre les tests rotatifs et linéaires se fait sans effort puisque les géométries utilisent la technologie Smart SwapTM pour une installation en quelques secondes. Compatible avec le four ETC et l’accessoire à humidité relative, la nouvelle capacité DMA est disponible en : tension de film, flexion en trois points, flexion encastrée simple et double, et compression. Rendu possible par la technologie FRT disponible sur tous les modèles DHR, le mode DMA ne nécessite pas d’ajouter des composants externes, ce qui permet de toujours obtenir rapidement et facilement des données précieuses !
Spécifications |
|
| Force minimale en oscillation | 0.003N |
| Force axiale maximale | 50N |
| Résolution du déplacement | 20nm |
| Plage de fréquence axiale | 6×10-5 rad/s to 100 rad/s (10-5 Hz to 16 Hz) |
Caractéristiques et avantages
- Contrôle du moteur du capteur à force normale rééquilibrée (FRT)
- Technologie Smart SwapTMpour une installation rapide
- Disponible sur tous les modèles DHR
- Eventail complet de géométries pour les essais axiaux :
– Flexion 3 points libre
– Tension de film/fibre
– Flexion encastrée simple ou double
– Compression de plaques parallèles
- Le contrôle de la force axiale suit la rigidité des matériaux et ajuste automatiquement la charge statique
- Contrôle de la température avec le four ETC jusqu’à 600 °C
- Refroidissement par azote liquide à -160 °C
- Le système de réfrigération par air offre un refroidissement sans azote liquide jusqu’à -85 °C
- Option de visualisation des échantillons par caméra intégrée dans le four ETC
Applications DMA
Film PET - Tension
Les tests DMA axiaux sur des films minces nécessitent de conserver une force axiale supérieure à la force d’oscillation pour maintenir l’échantillon en tension pendant toute la durée de l’essai. Cette capacité est mise en évidence dans le graphique, qui présente une rampe de température sur un film PET de 50 μm testé à l’aide du mors de tension sur une plage de températures comprise entre -100 °C et 250 °C. Trois transitions majeures sont observées : une transition bêta à -80 °C, une transition vitreuse alpha à environ 111 °C et une fusion à 236 °C. Les données révèlent une structure semi-cristalline avec deux relaxations amorphes et montrent les capacités de suivi de la force du DHR dans de tels conditions d’essai.
Barreau d'ABS – flexion encastrée
Le graphique ci-dessus présente les performances du mode DMA lors de l’exécution d’une rampe de température, pour un échantillon d’acrylonitrile butadiène styrène (ABS), avec un mors de flexion encastrée simple, dans une plage de température comprise entre -100 °C et 140 °C. Deux transitions majeures correspondant aux transitions vitreuses du styrène (-82 °C) et du butadiène (115 °C) apparaissent clairement, indiquant l’incompatibilité de deux monomères.
- Description
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L’analyse mécanique dynamique
TA Instruments bénéficie de plus de quatre décennies d’expérience en rhéologie rotationnelle et en DMA linéaire. Le mode DMA du rhéomètre hybride Discovery ajoute une nouvelle dimension à l’analyse des matériaux solides et semi-solides. Désormais, en plus des mesures du cisaillement rotatif les plus sensibles et les plus précises, le DHR est capable de réaliser des essais d’analyse mécanique dynamique (DMA) linéaires précises. Les oscillations axiales contrôlées permettent de mesurer directement le module d’élasticité, ou le module d’Young (E). Le nouveau mode DMA est idéal pour identifier les températures de transition d’un matériau et fournit des mesures fiables sur la plage de température complète de l’instrument.
- Technologie
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La capacité de mesure en DMA axiale est rendue possible par le capteur à force rééquilibrée (FRT) actif et le palier magnétique breveté du DHR, qui permet d’appliquer une déformation oscillatoire à amplitude contrôlée dans la direction axiale. Au cours des mesures DMA, la position du palier actif est directement contrôlée pour imposer une déformation oscillatoire linéaire à l’échantillon. Les appareils concurrents qui utilisent des paliers à air et des mesures de forces normales passives sont intrinsèquement incapables d’effectuer de telles mesures en raison des limitations de conception.
Le passage entre les tests rotatifs et linéaires se fait sans effort puisque les géométries utilisent la technologie Smart SwapTM pour une installation en quelques secondes. Compatible avec le four ETC et l’accessoire à humidité relative, la nouvelle capacité DMA est disponible en : tension de film, flexion en trois points, flexion encastrée simple et double, et compression. Rendu possible par la technologie FRT disponible sur tous les modèles DHR, le mode DMA ne nécessite pas d’ajouter des composants externes, ce qui permet de toujours obtenir rapidement et facilement des données précieuses !
- Spécifications et Fonctionnalités
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Spécifications
Force minimale en oscillation 0.003N Force axiale maximale 50N Résolution du déplacement 20nm Plage de fréquence axiale 6×10-5 rad/s to 100 rad/s
(10-5 Hz to 16 Hz)Caractéristiques et avantages
- Contrôle du moteur du capteur à force normale rééquilibrée (FRT)
- Technologie Smart SwapTMpour une installation rapide
- Disponible sur tous les modèles DHR
- Eventail complet de géométries pour les essais axiaux :
– Flexion 3 points libre
– Tension de film/fibre
– Flexion encastrée simple ou double
– Compression de plaques parallèles
- Le contrôle de la force axiale suit la rigidité des matériaux et ajuste automatiquement la charge statique
- Contrôle de la température avec le four ETC jusqu’à 600 °C
- Refroidissement par azote liquide à -160 °C
- Le système de réfrigération par air offre un refroidissement sans azote liquide jusqu’à -85 °C
- Option de visualisation des échantillons par caméra intégrée dans le four ETC
- Applications
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Applications DMA
Film PET - Tension
Les tests DMA axiaux sur des films minces nécessitent de conserver une force axiale supérieure à la force d’oscillation pour maintenir l’échantillon en tension pendant toute la durée de l’essai. Cette capacité est mise en évidence dans le graphique, qui présente une rampe de température sur un film PET de 50 μm testé à l’aide du mors de tension sur une plage de températures comprise entre -100 °C et 250 °C. Trois transitions majeures sont observées : une transition bêta à -80 °C, une transition vitreuse alpha à environ 111 °C et une fusion à 236 °C. Les données révèlent une structure semi-cristalline avec deux relaxations amorphes et montrent les capacités de suivi de la force du DHR dans de tels conditions d’essai.
Barreau d'ABS – flexion encastrée
Le graphique ci-dessus présente les performances du mode DMA lors de l’exécution d’une rampe de température, pour un échantillon d’acrylonitrile butadiène styrène (ABS), avec un mors de flexion encastrée simple, dans une plage de température comprise entre -100 °C et 140 °C. Deux transitions majeures correspondant aux transitions vitreuses du styrène (-82 °C) et du butadiène (115 °C) apparaissent clairement, indiquant l’incompatibilité de deux monomères.
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