ASTM E1640-23 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการหาอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วโดยการวิเคราะห์สมบัติทางกลแบบไดนามิก

ASTM E1640-23 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการหาอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วโดยการวิเคราะห์สมบัติทางกลแบบไดนามิก

มาตรฐาน “ASTM E1640-23 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการกำหนดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วโดยการวิเคราะห์เชิงกลแบบไดนามิก” ที่พัฒนาโดย American Society for Testing and Materials (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบที่รวมการกำหนดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) ของ วัสดุที่ใช้เครื่องวิเคราะห์เชิงกลแบบไดนามิก วิธีทดสอบนี้ใช้ได้กับเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ เทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์ และวัสดุที่เป็นผลึกบางส่วนซึ่งมีความเสถียรทางความร้อนในบริเวณการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว

ASTM E1640-23 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการหาอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วโดยการวิเคราะห์สมบัติทางกลแบบไดนามิก

ช่วงอุณหภูมิที่ถูกต้องสำหรับวิธีการทดสอบนี้ขึ้นอยู่กับเครื่องมือที่ใช้ แต่เพื่อให้ครอบคลุมวัสดุทั้งหมด อุณหภูมิต่ำสุดควรอยู่ที่ประมาณลบ 150 องศา

วิธีทดสอบนี้ออกแบบมาสำหรับวัสดุที่มีโมดูลัสยืดหยุ่นในช่วง 0,5 MPa ถึง 100 GPa

คำศัพท์ทางเทคนิคเฉพาะที่ใช้ในมาตรฐานนี้ ได้แก่ มาตรฐาน "ASTM D4092-21 คำศัพท์มาตรฐานสำหรับพลาสติก: คุณสมบัติเชิงกลแบบไดนามิก" และ "รวมถึงเซลเซียส เครื่องวิเคราะห์เชิงกลแบบไดนามิก การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว โมดูลัสการสูญเสีย โมดูลัสการสะสม เดลต้าแทนเจนต์ และความยืดหยุ่นของความหนืด ” รวมอยู่ในมาตรฐานคำศัพท์มาตรฐาน ASTM E1142-15 ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางอุณหฟิสิกส์”

เมื่อทำการทดสอบ ตัวอย่างเรขาคณิตที่ทราบจะถูกวางในการสั่นเชิงกลที่ความถี่คงที่หรือเรโซแนนซ์ และการเปลี่ยนแปลงในการตอบสนองแบบหยุ่นหนืดของวัสดุจะถูกตรวจสอบตามฟังก์ชันของอุณหภูมิ ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม เมื่อให้ความร้อน บริเวณการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วจะถูกทำเครื่องหมายด้วยโมดูลัสการสะสมที่ลดลงอย่างรวดเร็ว และการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของโมดูลัสการสูญเสียและเดลต้าแทนเจนต์

การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของตัวอย่างทดสอบถูกระบุโดยการคาดการณ์ของโมดูลัสกักเก็บที่ลดลง ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนจากของแข็งคล้ายแก้วไปเป็นของแข็งยาง

วิธีการทดสอบนี้สามารถใช้ในการค้นหาบริเวณการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว และกำหนดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของวัสดุอสัณฐานและกึ่งผลึก เครื่องวิเคราะห์เชิงกลแบบไดนามิกจะติดตามการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติหยุ่นหนืดของวัสดุตามฟังก์ชันของอุณหภูมิและความถี่ ซึ่งเป็นวิธีการในการวัดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ในกรณีที่เหมาะสมที่สุด อุณหภูมิเริ่มต้นของโมดูลัสการจัดเก็บที่ลดลงจะทำเครื่องหมายการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว

การเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วเกิดขึ้นในช่วงอุณหภูมิต่างๆ วิธีการนี้จะกำหนดอุณหภูมิเดียว (Tg) เพื่อแสดงช่วงอุณหภูมิที่วัดโดยการวิเคราะห์เชิงกลแบบไดนามิก Tg สามารถกำหนดได้ด้วยเทคนิคต่างๆ และอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเทคนิค

อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) มีประโยชน์ในการระบุคุณลักษณะทางกายภาพที่สำคัญหลายประการของวัสดุเทอร์โมพลาสติก เทอร์โมเซต และวัสดุกึ่งผลึก รวมถึงประวัติความร้อน สภาวะการแปรรูป ความเสถียรทางกายภาพ การลุกลามของปฏิกิริยาเคมี ระดับการบ่ม และทั้งทางกลและ พฤติกรรมทางไฟฟ้า

วิธีการทดสอบนี้มีประโยชน์สำหรับการควบคุมคุณภาพ การยอมรับข้อกำหนด และการวิจัย

เนื่องจากขนาดตัวอย่างมักจะมีขนาดเล็ก จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่แต่ละตัวอย่างจะต้องเป็นเนื้อเดียวกันหรือเป็นตัวแทนของวัสดุโดยรวม หรือทั้งสองอย่าง การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของอัตราการทำความร้อนจากที่ระบุไว้อาจทำให้ผลลัพธ์เปลี่ยนไป

อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงเป็นฟังก์ชันของความถี่การทดลอง ดังนั้นควรระบุความถี่ในการทดสอบเสมอ (อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านจะเพิ่มขึ้นตามความถี่ที่เพิ่มขึ้น) การประมาณค่าความถี่ทั่วไปสามารถทำได้โดยใช้ปัจจัยการเปลี่ยนความถี่ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า หรือสมมติว่าปัจจัยการเปลี่ยนความถี่อยู่ที่ประมาณ 8 องศาต่อทศวรรษของความถี่ การคาดการณ์ดังกล่าวจะต้องรายงาน

หน้าที่ของอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้คือการจับตัวอย่างที่มีขนาดสม่ำเสมอ เพื่อให้ตัวอย่างทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบยืดหยุ่นและกระจายตัวในระบบการสั่นเชิงกล โดยทั่วไปเครื่องวิเคราะห์เชิงกลแบบไดนามิกจะทำงานในโหมดใดโหมดหนึ่งจากหลายโหมด

อุปกรณ์นี้ประกอบด้วย:

  • แคลมป์คือการจัดวางแคลมป์ที่ช่วยให้สามารถจับตัวอย่างได้ สามารถติดตั้งชิ้นงานทดสอบได้โดยการหนีบที่ปลายทั้งสองข้าง (ในระบบส่วนใหญ่) ปลายด้านหนึ่ง (เช่น ลูกตุ้มบิด) หรือปลายทั้งสองข้าง (ดัดงออย่างอิสระระหว่างขอบใบมีด)
  • ความเค้นจากการแกว่งใช้สำหรับการใช้การเปลี่ยนรูปแบบการสั่น (ความเค้น) หรือความเค้นจากการสั่นกับตัวอย่าง การเสียรูปสามารถนำมาใช้แล้วปล่อยออกได้ เช่นเดียวกับในอุปกรณ์ที่มีการสั่นสะเทือนอย่างอิสระ หรือสามารถใช้ได้อย่างต่อเนื่อง เช่นเดียวกับในอุปกรณ์ที่มีการสั่นสะเทือนแบบบังคับ
  • เป็นเครื่องตรวจจับสำหรับกำหนดพารามิเตอร์การทดลองที่ขึ้นต่อกันและเป็นอิสระ เช่น แรง (หรือแรงดึง) การกระจัด ความถี่ และอุณหภูมิ อุณหภูมิควรสามารถอ่านได้จนถึงบวก/ลบ 0,1 องศา บังคับเป็นบวก/ลบ 1 เปอร์เซ็นต์ และความถี่เป็นบวก/ลบ 0,1 Hz ควรวางเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิไว้ใกล้กับตัวอย่างทดสอบมากที่สุด แต่อย่าให้สัมผัสกัน
  • ตัวควบคุมอุณหภูมิและเตาอบมีไว้เพื่อควบคุมอุณหภูมิตัวอย่างโดยการให้ความร้อน การทำให้เย็นลง หรือจัดให้มีสภาพแวดล้อมการทดลองที่มีความเสถียร โปรแกรมเมอร์อุณหภูมิต้องมีความเสถียรพอที่จะวัดอุณหภูมิตัวอย่างได้บวก/ลบ 0,5 องศา ความแม่นยำของการวัดอุณหภูมิที่ต้องการคือบวก/ลบ 1,0 องศา
  • อุปกรณ์เก็บข้อมูลคือการจัดหาวิธีการรับ จัดเก็บ และแสดงสัญญาณที่วัดหรือคำนวณ หรือทั้งสองอย่าง สัญญาณเอาท์พุตขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์สมบัติเชิงกลแบบไดนามิก ได้แก่ โมดูลัสการจัดเก็บ โมดูลัสการสูญเสีย เดลต้าแทนเจนต์ อุณหภูมิและเวลา อุปกรณ์บางชนิดที่เหมาะสำหรับการทดสอบนี้อาจแสดงเฉพาะโมดูลัสหน่วยเก็บข้อมูลเชิงเส้นหรือลอการิทึม ในขณะที่อุปกรณ์อื่นๆ อาจแสดงโมดูลัสหน่วยเก็บข้อมูลเชิงเส้นหรือลอการิทึม หรือทั้งสองอย่าง ควรใช้ความระมัดระวังในการใช้มาตราส่วนโมดูลัสเดียวกันเมื่อเปรียบเทียบตัวอย่างที่ไม่รู้จักและเปรียบเทียบผลลัพธ์จากเครื่องมือหนึ่งไปยังอีกเครื่องมือหนึ่ง
  • ไนโตรเจน ฮีเลียม หรือก๊าซอื่นๆ มีไว้สำหรับการทำความสะอาด ก๊าซกำจัดชนิดเดียวกันนี้ใช้สำหรับการสอบเทียบและการวัดค่าตัวอย่างทดสอบ
  • คาลิเปอร์หรืออุปกรณ์วัดความยาวอื่นๆ ใช้สำหรับวัดขนาด (หรือความยาวภายใน) บวก/ลบ 0,01 มม.

ในบรรดาการศึกษาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินผลจำนวนมากสำหรับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ องค์กรของเราให้บริการการทดสอบที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน "วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E1640-23 สำหรับการกำหนดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วโดยการวิเคราะห์เชิงกลแบบไดนามิก" ที่ได้รับการฝึกอบรม และพนักงานที่เชี่ยวชาญและอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูงอีกด้วย

WhatsApp