Leipzig 1999 – wissenschaftliches Programm

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DRG: Deutsche Rheologische Gesellschaft

DRG 8: Rheometer und Normung

DRG 8.1: Vortrag

Dienstag, 2. März 1999, 16:00–16:20, HS 21

Echtfrequenz-Spektroskopie in viskoelastischen Medien — •S. Schlosser, W. Pechhold und R. Nothhelfer-Richter — Universität Ulm. Institut für dynamische Materialprüfung (IdM),
Helmholtzstr. 20, D-89081 Ulm

Zur dynamisch-mechanischen Analyse (DMA) viskoelastischer Stoffe werden in der Regel Breitbandspektrometer (10⁻⁴ bis 100 Hz oder 1 kHz) verwendet, die z.B. die komplexe Scherkomplianz als Verhältnis von Scherung zu Scherspannung in engen Frequenzschritten messen. Häufig können aus bei verschiedenen Temperaturen über 6 Frequenzdekaden erhaltenen Komplianzkurven durch Verschieben Masterkurven (über 12 bis 20 Dekaden)gewonnen werden, die das Relaxationsverhalten der Substanz (ggf. auch bei höherer Spannungsamplitude) charakterisieren. Sind die Verschiebungsfaktoren zu klein (PDMS) oder ist das Spektrum zu komplex und/oder temperaturabhängig (z.B. bei Phasenumwandlungen), dann kann der Frequenzbereich 1 kHz bis 100 MHz mit an das Probenmaterial anzukoppelnden, mechanischen Resonatoren punktweise erschlossen werden. Messgrössen sind dabei die Frequenzverschiebung und die Dämpfungsänderung bei Ankopplung der Probe, aus denen sich der komplexe Schermodul berechnen lässt. Als Beispiel werden Echtfrequenz-Spektren von PDMS, PDES, Lösungen, Gelen und Lacken gezeigt, die im kHz-Bereich mit Torsionsresonatoren (mit integrierten Piezoelementen), im MHz-Bereich mit Dickenscherquarzen erhalten wurden. Mit einem Resonator-Tonometer kann auch die Scherkomplianz der Kornea in vivo bestimmt werden.