日本UBM動態(tài)粘彈性測量原理

日本UBM動態(tài)粘彈性測量原理

概述

與在上一節(jié)（2.蠕變和應(yīng)力松弛）中給出恒定應(yīng)力或恒定應(yīng)變的靜態(tài)測量（圖1）相比，動態(tài)粘彈性測量顯示施加到聚合物物體上的應(yīng)力和對應(yīng)于它是正弦曲線的..
圖2示出了動態(tài)粘彈性測量的狀態(tài)。存在應(yīng)力和應(yīng)變相位（正弦波），并且可以從兩者的波形峰值與時間軸上的相位差（應(yīng)變延遲）之間的關(guān)系來測量對象的粘性和彈性元素。
另一方面，在靜態(tài)測量中，可以獲得延遲時間和松弛時間等粘度與彈性模量的比率，而無法獲得各個值。這是靜態(tài)和動態(tài)測量之間的主要區(qū)別。通過改變給予物體的正弦波的頻率和溫度，物體響應(yīng)依賴于它們的趨勢就表現(xiàn)為彈性模量的連續(xù)變化。依賴趨勢的差異與對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，并且可以從測量數(shù)據(jù)中闡明基于對象的分子結(jié)構(gòu)的材料特性。

測量原理（當(dāng)樣品為薄膜形式時）

1. 通過施加載荷使樣品的兩端保持繃緊狀態(tài)，以免松動。
2. 在這種狀態(tài)下，當(dāng)驅(qū)動通過軸連接到樣品的激勵器時，動態(tài)應(yīng)力就會施加到樣品上。
3. 通過驅(qū)動激勵器將動態(tài)應(yīng)力作為刺激施加到樣品上，作為響應(yīng)，在樣品中產(chǎn)生動態(tài)應(yīng)變。
4. 當(dāng)動態(tài)應(yīng)力和動態(tài)應(yīng)變轉(zhuǎn)換成來自每個檢測器并輸出的電信號時，兩個波形（相位）在時間軸上對齊。（圖2）
5. 波形的應(yīng)力峰值與應(yīng)變峰值之比稱為動態(tài)復(fù)彈性模量E *（Pa）。
6. 動態(tài)復(fù)彈性模量E *對應(yīng)于如圖4所示的向量直角三角形的斜邊，并且將相鄰側(cè)和相對側(cè)分別稱為存儲彈性模量E'和損耗彈性模量E'。
7. 斜邊與相鄰邊之間的窄角δ是應(yīng)力波形與應(yīng)變波形之間的相位差。

?物質(zhì)狀態(tài)和相差