유전성 측정
모든 DHR 모델에 사용할 수 있는 유전성 측정 액세서리는 동적 물성 분석과 유사한 추가적인 기술을 통해 재료 특성화 능력을 확장합니다. 유전성 분석에서 진동 전기장(AC 필드)은 기계적 힘(응력)의 반대로 사용되며, 진동 변형률은 시료에 저장된 전하(Q)입니다. 이 기술은 시료가 전하를 저장하고 있는 정도(축전 용량) 또는 자체 용적을 통해 전하를 전달하는 정도(전도도)를 측정합니다. DHR은 테스트 설정 및 보정을 간편하게 수행할 수 있는 유연한 플랫폼을 제공하며, ETC(온도조절 오븐), 축방향 힘 제어 및 갭 온도 보상 루틴 등의 표준 기능을 통해 데이터의 정확성을 제공합니다. 유전성 분석은 PVC, PVDF, PMMA, PVA 등의 극성 재료를 특성화하는 경우나 상 분리 시스템에서, 또는 에폭시 및 우레탄 시스템 등의 재료 경화 역학을 모니터링하는 경우 사용할 수 있는 매우 강력한 기술입니다. 유전성 분석은 측정 가능한 주파수 범위를, 일반적으로 100Hz까지 제한되는 일반적인 동적 물성 분석 이상으로 확장합니다.
기술
유전성 분석 액세서리는 특정 전압 및 주파수에서 신호를 가하는 유전성 LCR 측정기(Keysight E4980A 또는 E4980AL LCR)와 연결하기 위한 배선 및 하드웨어에 적합한 특별한 25mm 평행판 세트로 구성됩니다. 사용 가능한 전압 범위는 0.005 ~ 200V이며 주파수 범위는 20Hz ~ 2MHz입니다. ETC(온도조절 오븐) (26페이지 참조)를 사용하면 -160°C ~ 350°C 범위에서 온도를 조절할 수 있으며, 유변학적 정보와 유전성 정보를 동시에 수집하거나 단독으로 유전성 측정을 수행할 수도 있습니다.
기능 및 장점
- Smart Swap™ 기술
- 세라믹 절연 처리된 25mm 직경 평판
- 경화 시스템용 일회용 측정판
- 단독 유전성 측정
- 유변물성 및 유전성 통합 측정
- TRIOS 소프트웨어에서 완전히 프로그래밍 가능
- TTS(시간-온도 중첩)
- 마스터 곡선 생성
- 넓은 유전성 주파수 범위: 20Hz ~ 2MHz
- 간편한 설치 및 제거
- 온도 범위 -160°C ~ 350°C에 걸쳐 ECT와 호환 가능
- USB 인터페이스
Phase Separation in Cosmetic Creams
피부용 크림의 상 분리
저장 및 이동 시의 음식이나 화장품과 같은 재료의 온도 안정성은 제품 성능에 매우 중요합니다. 유변학적 테스트는 안정성 평가에 널리 사용되지만, 유전성을 동시에 측정하면 복잡한 조성에 대한 더 심층적인 정보를 얻을 수 있습니다. 오른쪽 그림에 나온 예는 두 개의 수성 화장품 크림을 25°C에서 -30°C까지 냉각하여 테스트한 것입니다. 두 재료의 저장 탄성률 데이터 G’만 비교해보면, POND’S® 크림은 약간의 증가후 -18°C에서 3개 단위가 급격히 증가했지만 NIVEA 크림은 전체 온도 범위에서 탄성률이 좀더 지속적인 변화를 보입니다. POND’S 크림이 -18°C에서 G’가 크게 변화한 기계적인 반응만 가지고 내릴 수 있는 결론은 불안정성과 관련이 있다는 것입니다. 그러나 손실 유전율 ε”를 동시에 측정하면 이온 이동성의 변화와 관련된 정보가 제공되는데, 주로 이 시료의 액상 성분에 대한 것입니다. NIVEA의 ε”는 POND’S의 ε”가 매우 적게 변화한 것에 비해 2개 단위를 건너뛴 것을 알 수 있습니다. 이 ε”의 대폭적인 증가는 수분 분리에 따른 재료 내 이온 이동의 증가에 따른 것입니다. 최종 분석에서, NIVEA의 경우 상 분리가 일어나지만 POND’S에서는 일어나지 않습니다. 냉각 과정 중에 상 분리가 점진적으로 일어나면서 액상에서 점차 형태 변화가 증가합니다. 형태가 점차 변화하면 G’도 변화합니다. POND’S에서 G’의 대폭적인 변화는 보다 안정적이고 균일한 형태로의 전이 결과입니다.
Dielectric Temperature Ramp at Multiple Frequencies
여러 주파수에서 유전체 온도 증가/감소
오른쪽 그림은 폴리(메틸 메타크릴레이트), PMMA, 주파수 범위 1,000Hz ~ 1,000,000Hz의 4가지 서로 다른 유전성 시료의 온도 증가/감소를 보여줍니다. 여기서는 전이 영역을 지나 주파수가 증가하면서 ε’의 규모가 줄어들고 주파수가 증가하면서 탄젠트 δ의 변화 피크가 더 높은 온도로 이동하는 것을 볼 수 있습니다.
