La tecnica dell’analisi dinamico-meccanica (DMA) permette di misurare con la massima sensibilità le transizioni vetrose in materiali polimerici e compositi, e di valutare la rigidità dei materiali e le loro proprietà viscoelastiche attraverso analisi in frequenza.

Nel campo dei materiali compositi fibro-rinforzati, largamente utilizzati in tutte le applicazioni dove sono richieste prestazioni elevate ed estrema leggerezza (attrezzature sportive, pannelli per la carrozzeria di auto di Formula 1, componenti di aerei), la tecnica DMA può essere utilizzata per determinare il livello di polimerizzazione del materiale e caratterizzare le sue proprietà termiche e meccaniche.

In figura 1 si nota una diminuzione del modulo elastico G' e un picco nel modulo viscoso G'' nell’intervallo compreso tra 0 e 50 °C. L’andamento della curva osservato sperimentalmente è attribuibile ad una transizione vetrosa della resina epossidica. In figura 2, lo spostamento della Tg dopo il secondo ciclo di riscaldamento corrisponde all'indurimento della porzione non polimerizzata della resina. Il picco di dispersione primario osservato nelle curve G' e tanδ di figura 1 mostra, inoltre, una spalla verso il lato della curva ad alta temperatura e ciò è attribuibile all’effetto di confinamento impartito dalle fibre di carbonio, le quali influenzano i moti di rilassamento delle catene polimeriche. Una volta completamente reticolato, il materiale presenta una sola transizione attribuibile alla Tg della resina (figura 2).

Il nuovo analizzatore NEXTA DMA200 di Hitachi High-Tech è dotato dell’innovativo sistema Real View che offre la possibilità di osservare il campione in tempo reale durante le misure, aiutando a comprendere comportamenti inaspettati o variazioni di colore. Inoltre, grazie al campo di misura eccezionalmente ampio, alla impareggiabile sensibilità e alla rapida risposta elettronica, il nuovo NEXTA DMA200 è lo strumento perfetto per la caratterizzazione sia di campioni rigidi (esempio fibro-rinforzati) che di campioni morbidi (esempio gel, film per packaging).

La caratterizzazione di materiali complessi è resa ancora più semplice e affidabile grazie al software estremamente intuitivo e all’integrazione di metodi e modelli di analisi conformi a normative ISO e ASTM.

Con il nuovo modello NEXTA DMA200 di Hitachi High-Tech è possibile:
- sfruttare un ampio intervallo di forza (fino a 20 N) per l’analisi di materiali rigidi, compositi in fibra di carbonio e altri materiali ad altre prestazioni;
- rilevare e risolvere anche le transizioni di fase meno intense grazie al rumore strumentale ridotto al minimo e ad una sensibilità impareggiabile;
- scegliere tra una vasta gamma di sistemi di raffreddamento, incluso un innovativo sistema ad azoto liquido con una riduzione dei consumi del 30% rispetto alle soluzioni tradizionali;
- convalidare facilmente i risultati durante o dopo l'analisi con la funzione di monitoraggio Lissajous;
- effettuare analisi avanzate sfruttando le opzioni software già incluse nella licenza standard.

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