Analisis Mecanico Diferencil

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Análisis mecánico diferencial
El análisis mecánico dinámico conocido por sus siglas en inglés como DMA. Es un análisis utilizado en estudios de procesos de relajación y en reología, para estudiar y caracterizar el comportamiento de materiales viscoelásticos como polímeros y sus respuestas ante impulsos, estrés, deformación en tiempo yfrecuencia.
Este estudio es importante para la comprensión de la mecánica de materiales poliméricos utilizados como hules, fibras textiles, empaques, plásticos, espumas y diferentes compuestos.
DMA utiliza el principio de estímulo-respuesta, para ello una fuerza oscilante es aplicada a la muestra y el desplazamiento resultante es medido, la rigidez de la muestra puede ser determinada y el módulo de lamuestra puede ser calculado. Por medio de la medición del lapso entre el desplazamiento y la fuerza aplicada es posible determinar las propiedades de deformación del material.
Los materiales viscoelásticos como los polímeros existen típicamente "en dos estados", es decir, muestran propiedades vítreas con un módulo considerablemente alto a bajas temperaturas y un estado ahulado, con un módulorelativamente bajo a temperaturas altas. Por medio de un barrido de temperaturas durante un estudio de DMA, se obtiene este cambio de estado entre vítreo y ahulado, se obtiene la transición vítrea dinámica y transición α. La temperatura de transición vítrea o Tg es obtenida en cambio, por medio de estudios de DSC. La transición vítrea dinámica, análoga a la transición vítrea térmica (Tg) provee de datosmás útiles para el estudio de los polímeros, puede ser utilizada para investigar la frecuencia (y con las transformaciones matemáticas adecuadas, también el tiempo) en dependencia de la transición. Relajaciones secundarias como la transición β también pueden ser obtenidas para muchos materiales viscoelásticos mientras que por DSC no es posible.
Contenido  [ocultar]  * 1 Antecedentes *2 Principio * 3 Funciones del DMA * 4 Análisis con DMA * 4.1 Experimento de creep * 4.2 Experimentos de relajación de estrés * 4.3 Experimentos de corte dinámico * 4.4 Experimentos de corte estacionario * 5 Experimentación * 6 Ejemplos de resultados * 6.1 Zona de dispersión * 6.2 Zona líquida * 7 Construcción de curvas maestras * 8 Funciones de acoplamiento *9 Relajación y retardación * 10 Referencias * 10.1 Bibliografía * 11 Véase también * 12 Enlaces externos |
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[editar]Antecedentes
Los primeros intentos de realizar un estudio oscilatorio fueron hechos por Poyting en 1909.1 En 1978 otros experimentos fueron llevados a cabo por Nijenhuis.2 Algunos equipos comerciales fueron vendidosdesde 1950 como el Weissenberg rheogoniometer y el Rheovibron. Con estos aparatos era posible hacer mediciones de cono y plato y fueron los equipos de mayor uso en los siguientes 20 años. En 1961 Ferry escribe un estudio sobre propiedades viscoelásticas de polímeros3 incluyendo mediciones dinámicas como parte integral de su estudio. En 1967 McCrum et al. recopiló en su libro de texto las teoríasdisponibles sobre DMA y DEA,4 los instrumentos desarrollados en esta etapa eran difíciles de utilizar, lentos, limitados y tenían baja resolución. Perkin Elmer fue una de las primeras compañías es desarrollar un equipo de análisis de estrés controlado, basándose en un equipo previo de tecnología de análisis termomecánico (TMA), este equipo se convirtió en el primer equipo DMA de uso amigable incluyendo elprograma computacional "Pyris", para uso en "Windows".
Aunque el análisis mecánico diferencial es una técnica de estudio principalmente utilizado en la investigación científica ha encontrado rápidamente aplicación industrial para efectos de control de calidad y desarrollo de nuevos materiales viscoelásticos. Diversos fenómenos relacionados con este análisis no han sido completamente...