Dinamik Mekanik Analizör (DMA)

Polimerler monomer olarak adlandırılan birimlerin birbirleriyle kovalent bağlanması sonu oluşan büyük moleküllü ve tekrarlanan moleküllerden meydana gelirler. Molekül ağırlıkları 10⁴ ile 10⁶ arasında olabilir. Polimer zincirini tek tip monomer birimleri oluşturuyorsa bu tip polimere “Homo Polimerler” polimer zincirini iki tip monomer oluşturuyorsa “Kopolimerler” polimer zincirini üç tip monomer oluşturuyorsa “Terpolimer” adı verilir. Doğada bulunan doğal polimerlerin yapısı teknikte meydana gelen ilerlemeler sayesinde aydınlatılmıştır. Kimyasal ve fiziksel analiz tekniklerini her geçen gün daha da gelişmesi polimer dünyasının da gelişmesine olanak sağlamıştır. Yapılan çalışmalar yapay polimerlerin sentezini de mümkün kılmıştır. Polimer kimyası her geçen gün daha çok değer kazanmaktadır. İşte bu noktada Dinamik mekanik analizör (DMA) ile polimerik malzemelerin üzerine, belirlenen bir frekansta artıp azalan yük motoru kullanarak, malzemelerin viskoelastik özelliklerini ölçebiliriz. DMA cihazını kullanarak viskoz modulus, elastik modulus, tan delta, viskozite vs değerlerini kullanarak numunenin “mekanik özellikleri” hakkında bilgi elde edebiliriz. Polimer gibi bazı malzemeler, hem elastik hem de yapışkanlık davranışı gösterirler ve bu tür malzemeler viskoelastik malzemeler olarak adlandırılır.

DMA, malzemelerin üzerine belirlenen bir frekansta artıp azalan yük motoru kullanarak, malzemelerin viskoelastik özelliklerini ölçer. Yüksek hassasiyetteki LVDT duyargacı, örnek üzerindeki çubuğun göreceli pozisyonunu belirler. Malzemelerin dinamik viskoelastik özellikleri, örneğin E' ve E'', gerilim ve gerinim dalga şekilleri üzerindeki σ_o, ε_o ve δ değerlerinden hesaplanabilir.

Şekil 1: DMA TA Q800

DMA'nın kullanma Alanları

• Kompozitler
• Havacılık malzemeleri
• Polimerler
• Polimerik Karışımlar
• İnce film

Şekil 2: DMA TA Q800'ün başlık kısmı.

İTÜ'de yapılan bazı çalışmalar

• Karbon fiber kullanılarak yapılan güçlendirme çalışmaları
• Karbon fiberle güçlendirilmiş Poliüretan kompozitin DMA analizleri
• Poliüretan çekme deneyleri
• Karbon fiberle güçlendirilmiş epoksi kompozit çalışmaları
• Epoksinin ortam ve çevreyle ilişkisinin incelenmesi
• Nanolif ( 50 – 100 – 200 - 400 nanometre düzeyinde) çalışmaları
• Nanolif üzerinde nano düzeyde çalışmalar
• Elde edilen nanolifin elektrokimyasal ve mekanik olarak incelenmesi

Burada örnek olarak, aşağıdaki epoksi deney sonucunu verebiliriz.

Şekil 3 Epoksi + CF ve Epoksi + Cz kaplı CF.

Karbazolle kaplı olmayan fiber içeren malzemenin matriks ve fiber arasındaki etkileşiminin iyi olmadığını göstermektedir. Her iki numune de 130 ºC ye kadar dayanmıştır.

Not: Fotoğraflar tarafımdan İTÜ Electropol Nanotech labaratuvarındaki DMA cihazindan çekilmiştir.

Kaynaklar:

1. http://atlas.cc.itu.edu.tr/~sarac/ 
2. http://www.centrallab.metu.edu.tr/rd/trk/anasayfa/cihazlar/ro/dma.php  

Üye Yorumları

Yazar	Mesaj
	Henüz yorum eklenmedi! İlk yorumu sen yap!