动态粘弹性测定仪的工作原理主要基于对样品施加周期性变化的应力或应变,并测量其响应以评估材料的粘弹性特性。以下是对
动态粘弹性测定仪工作原理的具体解释:
1、应力与应变的关系:在静态测量中,材料受到恒定的应力或应变,其响应是固定的。而在动态粘弹性测量中,材料受到的是随时间周期性变化的应力或应变,如正弦波形的变化。这种变化能够揭示出材料在不同条件下的粘弹性行为,包括弹性和粘性的贡献。
2、相位差与复数模量:当材料受到动态应力时,其响应会有一定的延迟,形成相位差δ。这个相位差是衡量材料粘性和弹性特性的重要参数。通过测量应力峰值与应变峰值之间的比值,可以得到动态复数弹性系数E,它对应于矢量直角三角形的斜边。E可以进一步分解为实部和虚部,分别代表材料的弹性和粘性成分。
3、温度与频率的影响:动态粘弹性测定仪通常能够在不同温度和频率下进行测量,以研究材料性能的温度依赖性和频率依赖性。例如,随着温度的升高,聚合物材料可能会从玻璃态转变为橡胶态,其粘弹性行为也会发生显著变化。同样,改变测量的频率也会影响材料的响应,从而提供关于材料内部结构的信息。
4、测量模式与应用:支持多种测量模式,如拉伸、压缩、弯曲和剪切等,以适应不同类型材料的测试需求。这些模式允许对材料的储能模量、损耗模量、损耗因子等粘弹性参数进行全面评估。这些参数对于理解材料的机械性能、预测其在实际应用中的表现至关重要。
综上所述,动态粘弹性测定仪通过施加周期性变化的应力或应变,并分析材料的响应来评估其粘弹性特性。这种方法不仅能够提供关于材料弹性和粘性成分的详细信息,还能够揭示材料性能与温度、频率等外部条件的关系。