Ermöglicht die Charakterisierung von ER-Fluiden bis zu 4000 Volt mithilfe von Platte-Platte-Geometrien bzw. Geometrien mit konzentrischen Zylindern.
Elektro-Rheologie Accessory (ER)
Elektrorheologische bzw. ER-Fluide sind Suspensionen extrem feiner, nicht leitender Partikel in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit. Diese Materialien zeigen bei Einwirkung eines elektrischen Felds deutliche und umkehrbare rheologische Veränderungen. Das ER-Zubehör für das Discovery Hybrid Rheometer ermöglicht die Charakterisierung von ER-Fluiden bis zu 4000 Volt mithilfe von Platte-Platte-Geometrien bzw. Geometrien mit konzentrischen Zylindern. Das Zubehör ist für alle DHR-Modelle erhältlich. Zu den kompatiblen Temperiersystemen zählen die häufig eingesetzte Peltier-Platte (-40 bis 200 °C) sowie der konzentrische Peltier-Zylinder (-20 bis 150 °C). Mit dem Wellenform- und Funktionsgenerator kann der Anwender ein breites Spektrum an Spannungsprofilen direkt in der TRIOS-Software programmieren. Zu den Spannungsprofilen zählen: konstante Spannung, Stufenspannung, Rampenspannung, die Sinuswellenspannungsfunktion, die Dreieckwellenspannungsfunktion sowie Wellenfunktionen mit Gleichspannungsversatz. Es bestehen keine Einschränkungen hinsichtlich der Art von rheologischen Versuchen, die mit diesem Zubehör durchgeführt werden können. Ein Polykarbonat-Schutzschirm mit Auslösersperre für den Schutz vor elektrischen Schlägen gehört ebenfalls zum Lieferumfang des Zubehörs.
Merkmale und Vorteile
- Smart Swap™-Technologie
- Leichter Ein- und Ausbau
- Kompatibel mit Peltier-Platte und konzentrischem Peltier-Zylinder
- Platten mit 25 mm und 40 mm Durchmesser und Keramikisolierung
- Konzentrischer DIN-Zylinderrotor mit 28 mm Durchmesser
- Weiter Spannungsbereich: 4000 V DC, 4000 V AC (8000 V Peak-zu-Peak-Spannung)
- Kompatible Temperiersysteme
- Peltier-Platte: -40 bis 200 °C
- Konzentrische Peltier-Zylinder: -20 bis 150 °C
- Vollständig programmierbar über die TRIOS-Software
- Programmierung flexibler Spannungsprofile, darunter:
- Konstante Spannung
- Stufenspannung, Rampenspannung
- Sinuswellenspannungsfunktion
- Dreieckwellenspannungsfunktion
- Wellenfunktionen mit Gleichspannungsversatz
Anwendungen
Step Voltage on Starch <br>Suspension under Steady Shear
Stufenspannung auf Stärkesuspension bei stationärer Scherung
Eine 10-prozentige Stärkelösung in Silikonöl zeigt unter Einwirkung von Hochspannung deutliche und umkehrbare Strukturveränderungen. Die Abbildung zeigt die zeitabhängige Viskosität bei variierender Gleichspannung von 500 bis 4000 V für eine Dauer von 100 s. Der zugrunde liegende rheologische Versuch findet bei einer konstanten Geschwindigkeit von 1 s-1 auf. Damit werden Störungen des Strukturierungsprozesses minimiert. Bei Einwirken eines elektrischen Felds führt die Polarisierung der Stärkepartikel im nicht leitenden Silikonöl zu einer Verkettung der Stärkepartikel, die sich zwischen den Elektrodenplatten ausrichten. Diese Ausrichtung ist verantwortlich für den starken Anstieg der Viskosität. Die Zeit für die Ausrichtung der Partikel ist abhängig von der Viskosität der Suspensionsflüssigkeit und der Stärke des elektrischen Felds. Da die Deformation des Strukturierungsprozesses bei der angewendeten Scherrate nicht vollständig eliminiert wird, ist eine maximale Viskosität zu beobachten, wenn das dynamische Gleichgewicht zwischen dem Entstehen und Zerbrechen der Ketten ausgerichteter Partikel erreicht wird.
Sinusoidal Voltage Oscillation<br>under Steady Shear
Sinusförmige Spannungsschwingung bei stationärer Scherung
Elektrorheologische Materialien zeigen interessante Reaktionen auf Wechselspannungsprofile. Die Abbildung rechts zeigt die Viskositätsreaktion bei konstanter Scherrate, wenn eine Wechselspannung mit einem Spitzenwert von 4.000 V und einer Frequenz von 0,01 Hz auf eine Suspension von Stärke in Öl einwirkt. Bei diesem angelegten elektrischen Profil ist zu beobachten, dass sich die Viskosität mit der doppelten Frequenz der Spannung ändert. Anders ausgedrückt: Sie ist phasengleich mit dem absoluten Wert der Spannung. Dieses Verhalten tritt auf, da die Viskosität vom Vorzeichen der Spannung unabhängig ist. Wenn das elektrische Feld Nullspannung aufweist, erreicht die Viskosität den niedrigsten Wert.
- Beschreibung
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Elektro-Rheologie Accessory (ER)
Elektrorheologische bzw. ER-Fluide sind Suspensionen extrem feiner, nicht leitender Partikel in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit. Diese Materialien zeigen bei Einwirkung eines elektrischen Felds deutliche und umkehrbare rheologische Veränderungen. Das ER-Zubehör für das Discovery Hybrid Rheometer ermöglicht die Charakterisierung von ER-Fluiden bis zu 4000 Volt mithilfe von Platte-Platte-Geometrien bzw. Geometrien mit konzentrischen Zylindern. Das Zubehör ist für alle DHR-Modelle erhältlich. Zu den kompatiblen Temperiersystemen zählen die häufig eingesetzte Peltier-Platte (-40 bis 200 °C) sowie der konzentrische Peltier-Zylinder (-20 bis 150 °C). Mit dem Wellenform- und Funktionsgenerator kann der Anwender ein breites Spektrum an Spannungsprofilen direkt in der TRIOS-Software programmieren. Zu den Spannungsprofilen zählen: konstante Spannung, Stufenspannung, Rampenspannung, die Sinuswellenspannungsfunktion, die Dreieckwellenspannungsfunktion sowie Wellenfunktionen mit Gleichspannungsversatz. Es bestehen keine Einschränkungen hinsichtlich der Art von rheologischen Versuchen, die mit diesem Zubehör durchgeführt werden können. Ein Polykarbonat-Schutzschirm mit Auslösersperre für den Schutz vor elektrischen Schlägen gehört ebenfalls zum Lieferumfang des Zubehörs.
- Funktionen
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Merkmale und Vorteile
- Smart Swap™-Technologie
- Leichter Ein- und Ausbau
- Kompatibel mit Peltier-Platte und konzentrischem Peltier-Zylinder
- Platten mit 25 mm und 40 mm Durchmesser und Keramikisolierung
- Konzentrischer DIN-Zylinderrotor mit 28 mm Durchmesser
- Weiter Spannungsbereich: 4000 V DC, 4000 V AC (8000 V Peak-zu-Peak-Spannung)
- Kompatible Temperiersysteme
- Peltier-Platte: -40 bis 200 °C
- Konzentrische Peltier-Zylinder: -20 bis 150 °C
- Vollständig programmierbar über die TRIOS-Software
- Programmierung flexibler Spannungsprofile, darunter:
- Konstante Spannung
- Stufenspannung, Rampenspannung
- Sinuswellenspannungsfunktion
- Dreieckwellenspannungsfunktion
- Wellenfunktionen mit Gleichspannungsversatz
- Anwendungen
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Anwendungen
Step Voltage on Starch <br>Suspension under Steady Shear
Stufenspannung auf Stärkesuspension bei stationärer Scherung
Eine 10-prozentige Stärkelösung in Silikonöl zeigt unter Einwirkung von Hochspannung deutliche und umkehrbare Strukturveränderungen. Die Abbildung zeigt die zeitabhängige Viskosität bei variierender Gleichspannung von 500 bis 4000 V für eine Dauer von 100 s. Der zugrunde liegende rheologische Versuch findet bei einer konstanten Geschwindigkeit von 1 s-1 auf. Damit werden Störungen des Strukturierungsprozesses minimiert. Bei Einwirken eines elektrischen Felds führt die Polarisierung der Stärkepartikel im nicht leitenden Silikonöl zu einer Verkettung der Stärkepartikel, die sich zwischen den Elektrodenplatten ausrichten. Diese Ausrichtung ist verantwortlich für den starken Anstieg der Viskosität. Die Zeit für die Ausrichtung der Partikel ist abhängig von der Viskosität der Suspensionsflüssigkeit und der Stärke des elektrischen Felds. Da die Deformation des Strukturierungsprozesses bei der angewendeten Scherrate nicht vollständig eliminiert wird, ist eine maximale Viskosität zu beobachten, wenn das dynamische Gleichgewicht zwischen dem Entstehen und Zerbrechen der Ketten ausgerichteter Partikel erreicht wird.
Sinusoidal Voltage Oscillation<br>under Steady Shear
Sinusförmige Spannungsschwingung bei stationärer Scherung
Elektrorheologische Materialien zeigen interessante Reaktionen auf Wechselspannungsprofile. Die Abbildung rechts zeigt die Viskositätsreaktion bei konstanter Scherrate, wenn eine Wechselspannung mit einem Spitzenwert von 4.000 V und einer Frequenz von 0,01 Hz auf eine Suspension von Stärke in Öl einwirkt. Bei diesem angelegten elektrischen Profil ist zu beobachten, dass sich die Viskosität mit der doppelten Frequenz der Spannung ändert. Anders ausgedrückt: Sie ist phasengleich mit dem absoluten Wert der Spannung. Dieses Verhalten tritt auf, da die Viskosität vom Vorzeichen der Spannung unabhängig ist. Wenn das elektrische Feld Nullspannung aufweist, erreicht die Viskosität den niedrigsten Wert.
