Лабораторная работа №2 Динамические механические свойства полимерных композиционных материалов

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

*E Для вязкоупругих тел

где Е* - комплексный модуль упругости, равный "'* iEEE

Действительная часть модуля упругости ReE*=Е'

получила название динамического модуля упругости;

Мнимая часть ImЕ*=Е" называется модулем потерь.

'

"

E

Etg - Тангенс угла механических потерь

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Динамический механический анализаторDMA Q800

Сенсорный экран

Камера для образца с печью и

термопарой

Газовая холодильная приставка к ДМА

Возможности прибора DMA Q800 работает в диапазоне температур от –145°C до 600°C

при скорости нагревания до 20°C/мин.определяет изменение свойств образца, основываясь

на изменениях семи экспериментальных параметров: температуры, времени, частоты, механического напряжения, силы, смещения и деформации.

использует образцы, имеющие вид кусков твердого вещества, пленки, волокна, геля или вязкой жидкости.

позволяет анализировать термопластичные и термореактивные полимеры, композитные материалы, эластомеры, керамику, металлы и др.

использует зажимы, которые позволяют измерять различные характеристики материалов – модуль упругости и модуль сдвига, демпфирующие и вязкоупругие свойства, текучесть и релаксацию напряжений, данные о структуре и морфологии полимеров, стеклование и температуру размягчения.

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Рис.2. Сенсорный экран динамического механического анализатора

Status Line – статусная строкаPrimary Function Keys – клавиши основных функцийК

он

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Названиеклавиши

Описание

Запускает эксперимент.

Если эксперимент идет, данная клавиша завершает метод обычным образом (как будто он подошел к завершению). Таким образом, установки метода и полученные данные сохраняются.

Если эксперимент идет, клавиша REJECT завершает метод обычным образом, однако полученные данные не сохраняются.

Выводит на дисплей сенсорные клавиши меню Control Menu. Эти клавиши используются для того, чтобы контролировать осуществляемые прибором операции.

Обеспечивает доступ к экрану Display Menu, используемому для выбора требуемой опции.

Таблица 2. Клавиши основных функций

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Название клавиши

Описание

Открывает или закрывает печь

Переключает режимы.

Поднимает и опускает зажим, применяя к нему установленную начальную силу. Если установлена нулевая начальная сила, используется значение по умолчанию, равное 0.05 Н.

Осуществляет калибровку зажима (растягивающие, компрессионные и проникающие зажимы).

Освобождает или блокирует подвижный зажим.

Включает и выключает систему воздушного охлаждения

Автоматически заполняет газовую холодильную приставку жидким азотом из цистерны (между экспериментами).

Опция Position calibration используется для калибровки динамического механического анализатора после его перемещения, отключения или как минимум раз в месяц.

Таблица 3. Клавиши меню Control Menu.

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Рис.3. Сенсорный экран: меню Display Menu

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Названиеклавиши

Описание

Обеспечивает доступ к перечню процедур, используемых в текущем эксперименте, и выделяет активный сегмент.

Выводит на экран три основных сигнала, показывая текущий статус эксперимента.

Выводит на экран информацию о приборе, вроде названия версии программного обеспечения, опций и IP-адреса (Internet Protocol).

В реальном времени выводит на экран поступающий от прибора сигнал. Обработка показанных здесь сигналов производится с помощью программы управления.

Обеспечивает правильное выключение прибора перед отключением питания.

Издает звуковой сигнал при передаче информации на подсоединенное к прибору устройство управления.

Осуществляет возврат к исходному окну.

Таблица 4. Клавиши меню Display Menu.

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

(1) (2)

(3) (4)

(5)(6)

Шесть различных режимов деформации

1 – сдвиг;3 – трехточечный изгиб с

закрепленными концами;5 – растяжение.

2 – трехточечный изгиб со свободными концами;

4 – двухточечный изгиб с одним закрепленным концом;

6 – сжатие.

Рис.4. Установленный трехточечный зажим с образцомFixed Clamp – фиксированный зажим; Sample – образец; Moveable

Jaws – подвижные захваты; Support Bar – опорная деталь; Clamping Center Screws – центральные зажимные винты;

Moveable Jaws – подвижные захваты;Hex Screws – винты с шестигранными головками

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Фазовые переходы политетрафторэтилена при-110С и 30С, Тстекл= 130С, Тпл= 327С (сдвиг и

растяжение)

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Фазовые переходы полиэтилентерафталата при -70С и 80С, Тстекл= 80С, Тпл= 250С (сдвиг)

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

Кон

струкц

ион

ны

е и

фун

кц

ион

ал

ьн

ые в

ол

окн

ист

ые

ком

пози

тыком

пози

ты

Ка

занс

кий

го

суд

ар

стве

нны

й т

ехн

иче

ски

й у

ниве

рси

тет

им

. А

.Н.Т

упо

ле

ваК

аза

нски

й г

осу

да

рст

венн

ый

те

хни

ческ

ий

уни

вер

сите

т и

м.

А.Н

.Туп

ол

ева

Эпоксидная пленка толщиной 35 мкм в режиме растяжения Тстекл= 110С