Динамический механический анализ (ДМА)
Динамический механический анализ (ДМА) — это методика испытаний и инструмент, который применяется для изучения зависимости механических и вязкоупругих свойств материалов от температуры, времени и частоты при воздействии периодических нагрузок. Как правило, методика применяется для полимерных материалов. В приборах серии НаноСкан данная методика реализована с помощью сферического наконечника внедряемого в поверхность образца. Малая площадь контакта наконечника с образцом позволяет измерять свойства образца в тонком приповерхностном слое (десятки микрометров). Методика проведения испытания следующая. При поддержании постоянной средней силы нагружения F на индентор подается гармонические колебания с постоянной по силе амплитудой в заданном диапазоне частот. В процессе проведения испытания измеряется амплитуда перемещения наконечника, связанная с жёсткостью контакта (Scont) с образцом, и разница фаз (δ) между сигналом перемещения и силой нагружения. Уравнения, описывающие силу прикладываемую к индентору, и его перемещение имеют следующий вид:
На рисунке приведен пример зависимости модуля упругости и тангенса угла механических потерь от температуры и частоты.
где А — контактная площадь,
— контактная жёсткость;
Действительная и мнимая части комплексного модуля упругости определяются следующими соотношениями:
, где С — коэффициент вязкого трения.
