動的機械分析または略してDMAは、物理的性質（貯蔵弾性率、ガラス転移温度などを含む）を測定するための非常に汎用性と柔軟性の高い分析技術です。. 材料の範囲の）。 このタイプのテストを実行する最初の試みは20世紀初頭に始まりましたが、商用機械は1950年代まで利用できず、これらはできることが非常に限られていました。 コンピュータの処理能力がDMAの力学と組み合わされた1980年代まで、この技術が科学者の間でより広い魅力を獲得したわけではありませんでした。 この時間の間に多くの商業器械の製造者はdma機械を販売し始め、技術に動的機械熱分析(DMTA)、動的機械分光学または動的thermomechanical分析のような今日まだ使用されているそのうちのいくつかがさまざまな異なった名前を与えた。
技術が開発すると同時に異なった形態（固体、液体、のり、等）のサンプルをテストする機能のようなますます特徴は加えられました。.別のモード（張力、せん断、曲がること、ねじり、等）と異なった環境（湿気の空気、液体、範囲、等。).
より強力な機械により、より大きく代表的なサンプルをテストすることができました。 これは、異なるレイアップが結果に影響を与える可能性がある複合材料にとって特に重要です。 コンピュータのパワーが増加するにつれて、DMA技術はよりユーザーフレンドリーになり、品質管理環境や新材料の開発に使用される機器につながりました。
Dmaは、示差走査熱量測定（DSC）、熱重量分析（TGA）、熱機械分析（TMA）などの熱分析ファミリ内でしっかりと確立されています。
DMAは、材料の多くの物理的性質を調べるために使用することができますが、その重要な強度は、ポリマーのガラス転移温度（Tg）の評価です。 TgのためのDMAの感受性はそれに世界中で科学者のための好まれた用具をする。 DMAはTgを正確に測定できるだけでなく、ポリマー材料の性能に大きな影響を与える二次遷移を識別することもできます。
標準的な使用でDMAの基本的な操作はサンプルに正弦さまざまな圧力の適用および生じる変形の監視を含む。 典型的なDMA実験では、応力は一定の周波数（通常は1Hz）で印加され、ひずみは一定に保たれ、一定の加熱速度（通常は1&5°C/min）で温度が上昇します。 前述したように、サンプルを保持するために様々なモードが利用可能であり、全範囲の材料タイプを測定することができます。 DMAユニットからの出力は、温度または時間に対する主要な機械的特性（貯蔵弾性率E’、損失弾性率E”、および「減衰」または損失正接の尺度）の形である。 一部のDMAマシンでは、サンプルの膨張または収縮を測定する際に、熱膨張係数（CTE）を測定できます。
DMAは非常に汎用性の高い技術ですが、欠点があります。 例えば、ｄｍａは、ポリマー材料の貯蔵弾性率（Ｅ’）を測定することができるが、正確な値を達成することは、特に作業者が材料の熱走査を実行している場合には、非常に困難である。 機械的特性（高分子材料が加熱されたとき）に起こる重大な変化を可能にするために、そのような試験に使用されるサンプルサイズは、装置の測定範囲内に保つための妥協点である。 ポリマー材料の正確な貯蔵弾性率（E’）データを得るためには、テストは最もよく等温的に行われ、最も適したサンプルサイズおよび締め金で止める幾何学が使用されることを保障するように重要な心配が取られなければならない。
DMAを使用して正確な機械的データを得ることは困難な場合がありますが、この技術の主な目的は、常に同じサンプルサイズと試験条件を使用して一連の試験を比較することでした。 その後、材料の配合または加工条件の側面を変化させることができ、材料の物理的性能への影響を研究することができます。 あなたは同じメーカーから使用されている同じ機器を使用している場合、これは完全に許容OKですが、異なるマシン間の比較は、結果の特に良好なアライ これは異なった製造業者からのサンプルを握る部屋がかなり異なった設計およびサイズであるので驚くべきことではない。 これは部屋内の変化の熱プロフィールをもたらし、これは結果の微妙で、重要な変化をもたらす場合がある。 明らかに、これはDMA実験を行う際に考慮されなければならず、この種の問題に対処するためにいくつかの試験手順を標準化しようとする近年の措置が取られています。
高分子試料を測定するためのDMAのより標準的な用途と同様に、いくつかの異常な環境での材料の物理的変化を直接測定するために使用されています。 例えば、あるDMA機械の柔軟性はある興味深い適用を可能にする単位の機械測定の部品が液体で浸るようにするこれらは下記のものを含んでいる:
- 貯蔵弾性率を監視するためにシャンプーに浸漬した人間の毛髪のサンプルの測定。 これは、新しい化学物質を使用する場合に特に重要であり、
- チョコレートの溶融やポテトチップスの揚げ物を異なる温度および異なる環境（食用油など）で直接測定するなど、食品の測定に悪影響を及ぼす可能性がある。 顧客の期待に応えるために食品を最適化することは継続的な課題であり、困難な環境で有用な機械データを提供するDMA独自の能力は特に有用です。
Coventive Compositesは、DMA技術の使用において重要な経験を持っており、当社独自の材料の開発と外部顧客へのサービスの提供の両方に採用しています。 すべての操作モードが利用可能であり、機器のより珍しいセットアップのいくつかも利用可能です。 あなたの試験要件を論議するか、またはそれ以上の細部については私達のウェブサイトを訪問するために私達に連絡すること自由に感じて下さい。
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著者について
Gary Foster
GaryはCoventive Compositesのシニアプロジェクトマネージャーです。
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