L’analyse mécanique dynamique (DMA) est une technique d’analyse thermique utilisée pour mesurer les propriétés mécaniques des matériaux lorsqu’ils sont déformés sous une contrainte périodique. La DMA est souvent utilisée pour déterminer le comportement viscoélastique des polymères, des composites et d’autres matériaux.

La DMA mesure les propriétés mécaniques des matériaux en appliquant une force oscillante à un échantillon et en mesurant sa réponse. Cette technique permet de déterminer les propriétés de rigidité et d’amortissement du matériau, qui sont exprimées respectivement par le module de stockage (réponse élastique) et le module de perte (réponse visqueuse). La DMA permet également de mesurer le tan delta d’un matériau, qui est le rapport entre le module de perte et le module de stockage et donne des informations sur les caractéristiques d’amortissement du matériau.

L’analyse mécanique dynamique est importante car elle fournit des informations critiques sur les propriétés mécaniques d’un matériau, qui sont essentielles pour comprendre ses performances et son comportement dans différentes conditions. Ces informations sont particulièrement précieuses pour le développement et le contrôle qualité des polymères, des composites et d’autres matériaux utilisés dans un large éventail d’applications.

La DMA est utilisée dans un grand nombre d’industries et d’applications, notamment :

• Polymères et plastiques : La DMA est utilisée pour étudier la température de transition vitreuse, le comportement viscoélastique et les performances mécaniques des polymères et des plastiques. Ces informations sont essentielles pour comprendre les caractéristiques de traitement et de performance de ces matériaux.
• Composites : La DMA est utilisée pour évaluer les propriétés mécaniques des matériaux composites, y compris l’adhésion interfaciale entre les différents composants et la performance mécanique globale. Ces informations sont importantes pour la conception et le développement de composites de haute performance.
• Produits pharmaceutiques : La DMA est utilisée pour étudier les propriétés mécaniques des formulations pharmaceutiques, y compris le comportement viscoélastique des excipients et des ingrédients pharmaceutiques actifs. Ces informations sont importantes pour comprendre les caractéristiques de traitement et de performance des produits pharmaceutiques.
• Analyse alimentaire : La DMA est utilisée pour étudier le comportement viscoélastique des produits alimentaires, y compris la texture et la stabilité de diverses formulations. Ces informations sont essentielles pour comprendre les caractéristiques de traitement et de performance des produits alimentaires.
• Adhésifs et revêtements : La DMA est utilisée pour évaluer les propriétés mécaniques des adhésifs et des revêtements, y compris le comportement viscoélastique et les performances mécaniques. Ces informations sont importantes pour le développement et le contrôle qualité des adhésifs et des revêtements de haute performance.

L’instrumentation de la DMA est généralement constituée des éléments suivants :

• Porte-échantillon : Le porte-échantillon permet de fixer le matériau à tester. Il peut être configuré pour différents modes de déformation, notamment la tension, la compression, la flexion et le cisaillement.
• Générateur de force oscillatoire : Ce composant applique une force oscillante contrôlée à l’échantillon, provoquant sa déformation.
• Capteur de déplacement : Le capteur de déplacement mesure la réponse du matériau à la force appliquée, ce qui permet de calculer les propriétés mécaniques telles que le module de stockage, le module de perte et le tan delta.
• Système de contrôle de la température : Le système de contrôle de la température permet de réguler avec précision la température de l’échantillon, ce qui permet d’étudier les propriétés des matériaux dans une large gamme de températures.
• Logiciel d’acquisition et d’analyse des données : Ce logiciel collecte et analyse les données de l’instrument DMA, fournissant des informations détaillées sur les propriétés mécaniques et le comportement du matériau.

Discovery DMA 850

Le Discovery DMA 850 est un instrument de DMA haute performance conçu pour la caractérisation avancée des matériaux. Il comporte les caractéristiques suivantes :

• Une large gamme de températures allant de -150 °C à 600 °C.
• Plusieurs modes de déformation, notamment la tension, la compression, la flexion et le cisaillement.
• Une sensibilité et une résolution élevées pour une mesure précise des propriétés viscoélastiques.
• Un logiciel avancé d’acquisition et d’analyse des données pour une évaluation complète des matériaux.

Analyseur de solides RSA-G2

L’analyseur de solides RSA-G2 est un instrument de pointe pour mesurer les propriétés rhéologiques des matériaux solides. Il offre :

• Une technologie avancée de moteur et de transducteur pour un contrôle et une mesure précis.
• Une large gamme de géométries de test, y compris la plaque parallèle, le cône et la plaque, et la torsion.
• Des capacités à haute température pour l’étude des matériaux dans diverses conditions thermiques.
• Un logiciel complet pour une analyse rhéologique détaillée.

ElectroForce DMA 3200

L’ElectroForce DMA 3200 est un instrument polyvalent pour l’analyse mécanique dynamique, qui offre :

• Des actionneurs électromagnétiques pour un contrôle précis de la force et du déplacement.
• Une large gamme de fréquences pour l’étude des matériaux dans différentes conditions dynamiques.
• Des capacités de test dans différents modes de déformation, y compris la tension, la compression et la flexion.
• Un logiciel avancé pour l’acquisition et l’analyse des données.

ElectroForce 3550

L’ElectroForce 3550 est un instrument d’essai mécanique robuste et polyvalent qui convient à un large éventail d’applications. Il comporte les caractéristiques suivantes :

• Une capacité de force élevée pour tester des échantillons de grande taille ou rigides.
• Un actionnement électromagnétique pour des tests précis et répétables.
• Une polyvalence dans les modes de test, y compris la fatigue, la durabilité et l’analyse mécanique dynamique.
• Un logiciel complet pour la collecte et l’analyse des données.

Logiciel TRIOS

Le logiciel TRIOS est conçu pour être utilisé avec les instruments DMA et fournit une interface conviviale pour l’acquisition, l’analyse et le rapport des données. Les principales caractéristiques comprennent :

• Une visualisation et une analyse des données en temps réel.
• Des capacités avancées d’ajustement et de modélisation des données.
• Des outils de rapport complets pour générer des rapports d’analyse détaillés.
• Une intégration avec d’autres matériels de TA Instruments pour des flux de travail rationalisés.

Logiciel WinTest

Le logiciel WinTest est utilisé avec les systèmes ElectroForce et offre de solides capacités de contrôle et d’analyse. Les principales caractéristiques comprennent :

• Un contrôle précis des paramètres de test pour des résultats exacts et reproductibles.
• Des outils avancés d’analyse des données pour une évaluation complète des propriétés mécaniques.
• Des protocoles de test personnalisables pour une large gamme d’applications.
• Une interface conviviale pour une configuration et une exécution efficaces des tests.

L’analyse mécanique dynamique est une technique puissante et polyvalente qui permet de caractériser les propriétés mécaniques des matériaux. TA Instruments | Waters Corporation propose une gamme étendue d’instruments d’analyse mécanique dynamique tels que le Discovery DMA 850, l’analyseur de solides RSA-G2, l’ElectroForce DMA 3200 et l’ElectroForce 3550. Ces instruments fournissent des informations détaillées sur le comportement viscoélastique, ce qui fait de la DMA un outil essentiel pour le développement et le contrôle qualité des polymères, des composites, des produits pharmaceutiques, des produits alimentaires, des adhésifs et des revêtements. En comprenant les propriétés mécaniques des matériaux, les chercheurs et les ingénieurs peuvent optimiser leurs performances et garantir leur fiabilité dans diverses applications.