A análise mecânica dinâmica é uma técnica utilizada para estudar e caracterizar materiais. É muito útil para estudar o comportamento viscoelástico de polímeros. Durante as análises, uma tensão cíclica é aplicada à amostra e a deformação no material é medida, permitindo assim a determinação do módulo complexo.
As respostas da amostra ao estresse, temperatura, frequência, tempo, atmosfera e outros valores são frequentemente variáveis, resultando em mudanças no módulo complexo. Esta abordagem é usada para detectar a temperatura de transição vítrea do material e determinar as transições correspondentes a outros movimentos moleculares.
Uma análise termomecânica aplica uma força estática constante a um material e monitora a mudança do material e relata mudanças dimensionais como mudanças de temperatura ou tempo. Considerando que, a análise mecânica dinâmica aplica uma força oscilante à amostra em uma determinada frequência e relata mudanças na rigidez e amortecimento. Ambos detectam transições, mas a análise mecânica dinâmica é muito mais sensível.
No método de análise mecânica dinâmica, uma deformação cíclica é aplicada à amostra e a amostra é submetida a uma tensão controlada. Para uma tensão conhecida, a amostra se deforma em uma certa quantidade. O quanto a amostra se deforma está relacionado à sua dureza. Um motor de força é usado para gerar a onda cíclica e esta é transmitida para a amostra através de um eixo de acionamento. A rigidez e o amortecimento da amostra são medidos por análise mecânica dinâmica.
Geralmente, o método de análise mecânica dinâmica é usado para a medição de vários materiais poliméricos usando diferentes modos de deformação. Existem modos de tração, compressão, dobra dupla, dobra em três pontos e cisalhamento, e o tipo mais adequado deve ser selecionado dependendo da forma da amostra, módulo e finalidade da medição. Neste método de análise, propriedades viscoelásticas como módulo de armazenamento, módulo de perda e tangente de perda são determinadas e sua dependência da temperatura e frequência é analisada.
A análise da temperatura de transição vítrea e a dependência do módulo em relação à temperatura são determinadas pela medição da distribuição de temperatura. Por medição simultânea da distribuição de temperatura e distribuição de frequência, são observados eventos de relaxamento, como transição vítrea, relaxamento de cadeia lateral e relaxamento de modo local. Essa abordagem fornece informações sobre a estrutura molecular e o movimento molecular dos polímeros.
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