Hochempfindliche Druckmesszelle

Mit der brandneuen hochempfindlichen Druckmesszelle für das ARES-G2 schöpfen Sie neue Möglichkeiten der vollständigen viskoelastischen Charakterisierung von Flüssigkeiten in druckbeaufschlagten Umgebungen aus. Die hochempfindliche Druckmesszelle ist das einzige Gerät, das eine Vielzahl von dynamischen (oszillatorischen) Untersuchungen an Materialien erlaubt, z. B. an Polymerlösungen mit geringer Viskosität und an strukturierten Fluiden unter kontrolliertem Luftdruck. Die hochempfindliche Druckmesszelle bietet eine Druckregelung (bis zu 5 bar) und Temperaturregelung (–10 °C bis 150 °C) für die viskoelastische Charakterisierung. In herkömmlichen Druckmesszellen werden mechanische Lager eingesetzt, die die Empfindlichkeit bei niedrigen Drehmomenten stark begrenzen und die viskoelastische Charakterisierung bei den meisten Proben unmöglich machen. In der hochempfindlichen Druckmesszelle wird ein innovatives Luftlager verwendet, das eine unübertroffene Leistung bei niedrigerem Drehmoment und eine 100-fach bessere Drehmomentempfindlichkeit als konventionelle Instrumente bietet. Durch diese unerreichte Drehmomentempfindlichkeit können Anwender kritische Materialverhalten wie Zeit, Frequenz und Deformationsabhängigkeit an einer breiten Palette von Flüssigkeiten unter Prüfbedingungen charakterisieren, die repräsentativ für extreme Verarbeitungs- und Einsatzbedingungen sind, wie z. B. Bohrloch- oder Extrusionsumgebungen.

Merkmale und Vorteile:

• Die innovative, nicht mechanische Konstruktion der Lager gewährleistet eine 100-fach verbesserte Drehmomentempfindlichkeit bei der Prüfung einer Vielzahl von Flüssigkeiten, z. B. Polymerlösungen und strukturierten Fluiden
• Unübertroffene Empfindlichkeit bei niedrigem Drehmoment von 1 μNm zur Charakterisierung von Flüssigkeiten mit geringer Viskosität und schwach strukturierten Materialien
• Umfangreiche Funktionen zur dynamischen (oszillatorischen) Untersuchung für die Charakterisierung von Zeit, Frequenz und deformationsabhängigem viskoelastischen Verhalten
• Stabile und genaue Temperaturregelung von –10 °C bis 150 °C mit dem Advanced Peltier System (APS)
• Regelung des Luftdrucks bis zu 5 bar ermöglicht eine Simulation von extremen Verarbeitungs- und Einsatzbedingungen bei einer großen Bandbreite an Betriebsparametern
• Vollständig integriertes System, einschließlich integrierter direkter Messung und Aufzeichnung von rheologischen Daten und Probendrücken, dank der leistungsstarken TRIOS-Software
• Anwenderfreundliche und selbstausrichtende Bauweise sorgt für Leistung bei niedrigerem Drehmoment – für alle Anwender in allen Fällen

Anwendungen

Die Charakterisierung von viskoelastischen Eigenschaften von Flüssigkeiten bei Temperaturen über dem Siedepunkt stellt eine große Herausforderung dar, insbesondere der Verlust von flüchtigen Bestandteilen, der zu Veränderungen in der Zusammensetzung des Materials führt. Es wurden verschiedene Methoden und Geräte eingesetzt, um Lösungsmittelfallen aufzubauen oder Verdampfung zu verhindern. Veränderungen in der Zusammensetzung des Materials bei Hochtemperaturen können damit vermieden werden, allerdings sind solche Methoden und Geräte über dem Siedepunkt wirkungslos. Eine Druckprüfumgebung ist der einzig gangbare Weg, um die rheologischen Eigenschaften von Materialien unter solchen Bedingungen zu charakterisieren. Xanthangummi wird häufig als Zusatzstoff für Gelier- und Lebensmittelanwendungen verwendet. Eine Lösung von 2,5 Gew.-% Xanthangummi wurde in der hochempfindlichen Druckmesszelle untersucht, während die Temperatur dabei um 5 °C/min von 25 °C auf 120 °C erhöht wurde. Die Entwicklung der dynamischen Module (G’ und G”) wurde über den gesamten Temperaturbereich gemessen, auch oberhalb der Siedetemperatur von Wasser. Ein Überschneidungspunkt wurde deutlich bei 95 °C identifiziert, er gibt den Übergang vom gelierten Zustand zu einer flüssigkeitsartigen Polymerlösung an. Die Erfassung der sich ändernden viskoelastischen Eigenschaften und die Identifizierung von wichtigen Punkten von Interesse wie der Modulüberschneidung liefern Erkenntnisse über das vollständige viskoelastische Verhalten von Materialien unter extremen Verarbeitungs- und Einsatzbedingungen.

Die brandneue hochempfindliche Druckmesszelle ist ein innovatives Zubehör, mit dem die Funktionen des ARES-G2 zur dynamischen (oszillatorischen) Untersuchung um Druckprüfbedingungen erweitert werden. In der hochempfindlichen Druckmesszelle wird ein innovatives Luftlager verwendet, das eine unübertroffene Leistung bei niedrigerem Drehmoment und eine 100-fach bessere Drehmomentempfindlichkeit als konventionelle Instrumente bietet. Durch diese unerreichte Drehmomentempfindlichkeit können Anwender kritische Materialverhalten wie Zeit, Frequenz und Deformationsabhängigkeit an einer breiten Palette von Flüssigkeiten unter Prüfbedingungen charakterisieren, die repräsentativ für extreme Verarbeitungs- und Einsatzbedingungen sind, wie z. B. Bohrloch- oder Extrusionsumgebungen.