日本UBM动态粘弹性测量原理

日本UBM动态粘弹性测量原理

概述

与在上一节（2.蠕变和应力松弛）中给出恒定应力或恒定应变的静态测量（图1）相比，动态粘弹性测量显示施加到聚合物物体上的应力和对应于它是正弦曲线的..
图2示出了动态粘弹性测量的状态。存在应力和应变相位（正弦波），并且可以从两者的波形峰值与时间轴上的相位差（应变延迟）之间的关系来测量对象的粘性和弹性元素。
另一方面，在静态测量中，可以获得延迟时间和松弛时间等粘度与弹性模量的比率，而无法获得各个值。这是静态和动态测量之间的主要区别。通过改变给予物体的正弦波的频率和温度，物体响应依赖于它们的趋势就表现为弹性模量的连续变化。依赖趋势的差异与对象的内部结构密切相关，并且可以从测量数据中阐明基于对象的分子结构的材料特性。

测量原理（当样品为薄膜形式时）

1. 通过施加载荷使样品的两端保持绷紧状态，以免松动。
2. 在这种状态下，当驱动通过轴连接到样品的激励器时，动态应力就会施加到样品上。
3. 通过驱动激励器将动态应力作为刺激施加到样品上，作为响应，在样品中产生动态应变。
4. 当动态应力和动态应变转换成来自每个检测器并输出的电信号时，两个波形（相位）在时间轴上对齐。（图2）
5. 波形的应力峰值与应变峰值之比称为动态复弹性模量E *（Pa）。
6. 动态复弹性模量E *对应于如图4所示的向量直角三角形的斜边，并且将相邻侧和相对侧分别称为存储弹性模量E'和损耗弹性模量E'。
7. 斜边与相邻边之间的窄角δ是应力波形与应变波形之间的相位差。

​物质状态和相差