Презентация - Практическое применение метода дма для исследования, анализа и диагностики свойств ПКМ

Практическое применение метода ДМА для исследования, анализа и диагностики свойств ПКМ
ДМА – динамически механический анализ ПКМ – переходы в композиционных материалах(фазовые, температурные)

Предисловие
Чтобы что-то изучить, нужно, чтобы это что-то было. В данном процессе буду использовать в основном материалы с ЭБС Лань, Подтверждённых ГОСТ источников ,сайтов производителей приборов ДМА и производителей готовой продукции

Сформулирую вопросы к проблеме
1. Анализ и диагностика свойств обозначается в чём? Какие свойства больше интересуют в анализе? 2. Что такое ДМА на практике? 3. Какие исследуют свойства для использования на практике? 4. Практическое применение где?

1. Нас интересует ДМА

Вводные данные
Термический анализ полимеров –  совокупность  методов,  изучающих  изменение  свойств  материалов  при изменении температуры. Термомеханика полимеров – раздел  механики  полимеров,  предметом  которого  является  изучение механического  поведения  материала  в  условиях  заданного   скоростного, временного  или  частотного  режимов температурно-силового воздействия в области линейной вязко-упругости и неразрушающих деформаций.  Фазовые превращения полимеров – совокупность фазовых переходов первого рода из кристаллического состояния в аморфное и обратно (плавление и кристаллизация), а также полиморфных переходов из одной кристаллохимической модификации в другую.

ГОСТ Р 56800-2015 КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ НЕАРМИРОВАННЫХ И АРМИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ ГОСТ Р 56753-2015.(ИСО 6721-11:2012) Пластмассы. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ. Часть 11 Температура стеклования

2.Что такое ДМА?
С помощью ДМА измеряют жесткость и амортизацию, а для их выражения используют модуль упругости и угол потерь соответственно. Поскольку мы воздействуем на образец синусоидальной нагрузкой, то модуль накопления будет компонентом, находящимся с этой волной в фазе, а модуль потерь будет компонентом, находящимся в противофазе (см. Рисунок 2). Модуль накопления, как правило, обозначают E' либо G'. Эта величина выступает в качестве меры эластичного поведения образца. Отношение модуля накопления к модулю потерь обозначают tg δ и называют коэффициентом амортизации или углом потерь. Эта величина показывает рассеяние энергии материалами.
Схема привода DMA 8000

Прибор динамического механического анализа (ДМА) применяется для исследований зависимости механических и вязкоупругих свойств материалов от температуры, времени и частоты при воздействии периодических нагрузок.
отображает текущее смещение при установке держателя образца; контролирует синусоидальность функции смещения.
DMA/SDTA 1+
Измерения в режиме ТМА Эксперименты со статическими нагрузками: помимо динамического режима, DMA 1 позволяет проводить измерения со статической нагрузкой (режим TMA). Могут использоваться все режимы деформации, предусмотренные для ДМА.

Технология ДМА — идеальное решение в случаях, когда требуется с максимальной точностью определить свойства материала в широком диапазоне жесткости и (или) частоты колебаний. Кроме того, метод ДМА чрезвычайно универсален. Он позволяет исследовать материалы в условиях контролируемой влажности или даже при погружении их в жидкость.
Прибор DMA 1 МЕТТЛЕР ТОЛЕДО

4.ПРИМЕНЕНИЕ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ

Коррозионные свойства строительных пластмасс
Современные достижения науки и техники в области высокомолекулярных соединений позволяют решать задачи получения конструкционных полимерных материалов с заданными свойствами и устранять некоторые недостатки, которые прежде ограничивали широкое применение полимерных материалов в технике и строительстве. К числу этих недостатков относятся: окисляемость при действии агрессивных сред, содержащих активный кислород; ограниченный температурный интервал использования, в особенности в области повышенных температур; низкая теплопроводность; горючесть, недостаточно высокая механическая прочность и относительно небольшая долговечность.

Плиты из экструдированного пенополистирола URSA XPS обладают одним из самых низких коэффициентов теплопроводности среди широко применяемых в строительстве утеплителей. В состав сырья утеплителя ursa xps (урса) входят антипирены, которые снижают горючесть, уменьшая доступ кислорода во время прямого воздействия огня.
Экструзионный (экструдированный) пенополистирол – синтетический материал для теплоизоляции, разработанный американской строительной компанией в 50-е годы ХХ века. Изготавливается с применением технологии вспенивания, в составе используются полимерные композиции. Материал продавливается через специальную форму и соединяется в цельный элемент.

Полимерные материалы, применяемые в качестве конструкционных материалов или в виде обкладок, композиций, лаков, изготавливаются на основе синтетических полимеров с добавлением к ним различных веществ. Эти добавки вводятся в различных количествах, и каждая придает получаемому материалу те или иные свойства или влияет на технологию изготовления изделий из него.

Полимеры подвергаются термоокислительной деструкции как в ходе их переработки в изделия, так и в процессе эксплуатации изделий.

Связь.Энергия связи
С-С.83
С-О.79
С-Si.57
C-N.66
Одним из важных факторов, определяющих термостойкость полимера, как и химическую устойчивость вообще, является энергия связи между атомами в главной цепи Разветвленные полимеры менее термостойки, чем неразветвленные. Полиэтилен более термостоек, чем полипропилен и полиизобутилен, содержащие метильные группы. При замещении атомов водорода на атомы хлора или фтора, наблюдается эффект существенного повышения термостойкости. Термостойкость полиэтилена равна 60-75°С, фторопласта-3 – 230°С, фторопласта-4 – 350°С.

Ссылки
1. Аржаков, М. С. Химия и физика полимеров. Краткий словарь : учебное пособие / М. С. Аржаков. — Санкт-Петербург : Лань, 2020. — 344 с. — ISBN 978-5-8114-4047-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/130153 (дата обращения: 04.02.2022). — Режим доступа: для авториз. пользователей. 2. Коррозионная стойкость полимеров : https://present5.com/download/presentacia.php?id=569447 3. Экструдированный пенополистирол: https://город-мичуринск.рф/raznoe/goryuchest-penopolistirola-goryuchest-ekstrudirovannogo-penopolistirola-optovo-roznichnyj-magazin-stroitelnyh-materialov-dlya-krovli-fasadov-i-izolyaczii.html 4. Полимеры : https://ppt-online.org/36272 5. HPL панель, где используется, виды, технология производства: https://a-dveri.com.ua/chto-takoe-hpl-panel/ 6. Особенности проведения испытания на растяжение металлов: https://stroi-archive.ru/novosti/26845-osobennosti-provedeniya-ispytaniya-na-rastyazhenie-metallov.html 7. ГОСТ 15873-70* «Пластмассы ячеистые эластичные. Метод испытания на растяжение»: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/238842/ 8. ГОСТ Р 56753-2015(ИСО 6721-11:2012). Пластмассы. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ. Часть 11. Температура стеклования https://docs.cntd.ru/document/1200127775 9. Динамический механический анализ: http://www.scheltec.ru/media/uploads/dma_guide.pdf 10. ДМА прибор: https://www.mt.com/ru/ru/home/products/Laboratory_Analytics_Browse/TA_Family_Browse/DMA.html?cmp=sea_06111938&SE=Yandex&Campaign=MT_ANA-TA_RU_RU&Adgroup=DMA&bookedkeyword=динамический%20механический%20анализ%20полимеров&matchtype=Yandex-not_available&adtext=11512663767&placement=none&network=search&kclid=bc00eae7-359f-4c6e-8349-aa2c818f73bb&yclid=15584129653398044671