Análisis Térmico Dieléctrico
Accesorio (DETA)
Amplié las capacidades de su reómetro para medir propiedades dieléctricas de 20 Hz a 30 MHz.
El ARES-G2 DETA es un accesorio que amplía la capacidad de prueba del reómetro ARES-G2 para medir la respuesta de los materiales a través de la evaluación de las propiedades conductoras y capacitivas. En el análisis dieléctrico, se aplica un campo de oscilación eléctrica (campo CA)a la muestra: parte de la carga aplicada se almacena en la muestra (capacitancia), y el resto se disipa a través de ella(conductancia). Esta capacidad de almacenar y conducir cargas depende en gran medida de las propiedades de relajación de los materiales y de la movilidad iónica dentro de la muestra. El análisis dieléctrico es una técnica muy poderosa para caracterizar materiales polares como PVC, PVDF, PMMA y PVA, para investigar la estabilidad de los sistemas que separan la fase y para supervisar la cinética de endurecimiento de materiales como sistemas de resina epoxídica y uretano. Dado que el análisis dieléctrico ofrece una variedad de frecuencias más allá del típico límite de 100 Hz del análisis mecánico dinámico tradicional, se suele utilizar como una técnica de caracterización de materiales complementaria.
Características y ventajas:
- Platos especialmente diseñados con aislamiento cerámico
- Opción de platos estándar y platos desechables para sistemas de curado
- Mediciones dieléctricas independientes con control de temperatura y fuerza axial
- Mediciones reológicas y dieléctricas simultáneas
- Totalmente programable desde el software TRIOS
- Superposición tiempo/temperatura
- Generación de curva maestra
- Rango de frecuencia dieléctrica amplio: 20 Hz a 30 MHz
- Fácil instalación y desmontaje
- Compatible con el FCO en un rango de temperatura de -150 °C a 350 °C
Tecnología:
El accesorio dieléctrico de ARES-G2 consta de un conjunto de geometrías superiores e inferiores especialmente aisladas que se pueden instalar directamente en el reómetro. Hay platos paralelos estándar de 25 mm y platos desechables de 8 mm o 40 mm disponibles. El accesorio es fácil de instalar, e incluye todo el cableado y el hardware necesario para la interconexión con un medidor LCR dieléctrico externo. El sistema es compatible con dos medidores Keysight LCR populares: E4980A (20 Hz a 2 MHz, 0,005 a 20 V) y 4285A (75 kHz a 30 MHz, 0,005 a 10 V). Se proporciona control de temperatura mediante el Horno de convección forzada, de -150 °C a 350 °C. En combinación con control de fuerza axial superior de hasta 20 N, capacidad de compensación para temperatura de intervalo e integración total con el poderoso software TRIOS, el accesorio dieléctrico se puede operar en modo de mediciones dieléctricas independientes o en modo de medición mecánica y dieléctrica en simultáneo.
Cambio gradual de temperatura dieléctrica en varias frecuencias
Cambio gradual de temperatura dieléctrica en varias frecuencias
La imagen muestra el cambio de temperatura de una muestra de poli (metil metacrilato), PMMA, en cuatro frecuencias dieléctricas distintas que oscilan entre 1 kHz y 1 MHz. A temperaturas bajas, por debajo de la transición, la magnitud de la permitividad de almacenamiento (ε’) disminuye a medida que la frecuencia dieléctrica aumenta. También se observa una respuesta similar en la señal dieléctrica tan (δ), que representa la relación de la pérdida de permitividad (ε”) con la permitividad de almacenamiento (ε’). A medida que aumenta la temperatura, el pico de la transición en tan (δ) se mueve a temperaturas más altas con mayor frecuencia. Esto revela un cambio en los tiempos de relajación del dipolo a escalas de tiempo más cortas a medida que la movilidad de la cadena polimérica aumenta, y demuestra la valiosa información que se puede obtener mediante la realización de pruebas dieléctricas.
Separación de fase en cremas cosméticas
Separación de fase en cremas cosméticas
Se puede aplicar una combinación de pruebas reológicas y dieléctricas para evaluar la estabilidad térmica de materiales tales como productos cosméticos y alimenticios. La imagen muestra datos obtenidos de dos cremas cosméticas a base de agua que se enfriaron de 25 °C a -30 °C. Los datos reológicos, evaluados mediante el módulo de almacenamiento (G’), muestran que la crema de POND’S® experimenta un aumento drástico en el módulo a -18 °C, mientras que la crema de NIVEA® presenta un cambio más continuo en el módulo en todo el rango de temperatura. El gran salto en los datos reológicos de la crema de POND’S se puede interpretar como una indicación de inestabilidad. Sin embargo, la recopilación simultánea de datos dieléctricos proporciona mayores conocimientos con respecto al comportamiento de estos materiales.
El gráfico también muestra la señal de pérdida de permitividad (ε”) que cuantifica el cambio en la movilidad iónica, determinada principalmente por la fase acuosa de estas muestras. La crema de NIVEA muestra un aumento de dos décadas en ε” en enfriamiento, en comparación con un cambio muy pequeño en la crema de POND’S. El gran aumento en ε” se debe al incremento de movilidad iónica en el material cuando se separa la fase acuosa.
Con esta información adicional, se puede observar que la muestra de NIVEA experimenta una separación de fases, mientras que la de POND’S no lo hace. Cuando ocurre separación de fases durante el proceso de enfriamiento, el tamaño de la fase acuosa incrementa y modifica gradualmente la morfología de la muestra, lo que da lugar a un aumento gradual en la señal G’. En contraste, el gran cambio en G’ de la crema de POND’S es el resultado de una transición que se debe a una morfología más estable y uniforme.
- Descripción
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El ARES-G2 DETA es un accesorio que amplía la capacidad de prueba del reómetro ARES-G2 para medir la respuesta de los materiales a través de la evaluación de las propiedades conductoras y capacitivas. En el análisis dieléctrico, se aplica un campo de oscilación eléctrica (campo CA)a la muestra: parte de la carga aplicada se almacena en la muestra (capacitancia), y el resto se disipa a través de ella(conductancia). Esta capacidad de almacenar y conducir cargas depende en gran medida de las propiedades de relajación de los materiales y de la movilidad iónica dentro de la muestra. El análisis dieléctrico es una técnica muy poderosa para caracterizar materiales polares como PVC, PVDF, PMMA y PVA, para investigar la estabilidad de los sistemas que separan la fase y para supervisar la cinética de endurecimiento de materiales como sistemas de resina epoxídica y uretano. Dado que el análisis dieléctrico ofrece una variedad de frecuencias más allá del típico límite de 100 Hz del análisis mecánico dinámico tradicional, se suele utilizar como una técnica de caracterización de materiales complementaria.
- Características
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Características y ventajas:
- Platos especialmente diseñados con aislamiento cerámico
- Opción de platos estándar y platos desechables para sistemas de curado
- Mediciones dieléctricas independientes con control de temperatura y fuerza axial
- Mediciones reológicas y dieléctricas simultáneas
- Totalmente programable desde el software TRIOS
- Superposición tiempo/temperatura
- Generación de curva maestra
- Rango de frecuencia dieléctrica amplio: 20 Hz a 30 MHz
- Fácil instalación y desmontaje
- Compatible con el FCO en un rango de temperatura de -150 °C a 350 °C
- Tecnología
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Tecnología:
El accesorio dieléctrico de ARES-G2 consta de un conjunto de geometrías superiores e inferiores especialmente aisladas que se pueden instalar directamente en el reómetro. Hay platos paralelos estándar de 25 mm y platos desechables de 8 mm o 40 mm disponibles. El accesorio es fácil de instalar, e incluye todo el cableado y el hardware necesario para la interconexión con un medidor LCR dieléctrico externo. El sistema es compatible con dos medidores Keysight LCR populares: E4980A (20 Hz a 2 MHz, 0,005 a 20 V) y 4285A (75 kHz a 30 MHz, 0,005 a 10 V). Se proporciona control de temperatura mediante el Horno de convección forzada, de -150 °C a 350 °C. En combinación con control de fuerza axial superior de hasta 20 N, capacidad de compensación para temperatura de intervalo e integración total con el poderoso software TRIOS, el accesorio dieléctrico se puede operar en modo de mediciones dieléctricas independientes o en modo de medición mecánica y dieléctrica en simultáneo.
- Aplicaciones
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Cambio gradual de temperatura dieléctrica en varias frecuencias
Cambio gradual de temperatura dieléctrica en varias frecuencias
La imagen muestra el cambio de temperatura de una muestra de poli (metil metacrilato), PMMA, en cuatro frecuencias dieléctricas distintas que oscilan entre 1 kHz y 1 MHz. A temperaturas bajas, por debajo de la transición, la magnitud de la permitividad de almacenamiento (ε’) disminuye a medida que la frecuencia dieléctrica aumenta. También se observa una respuesta similar en la señal dieléctrica tan (δ), que representa la relación de la pérdida de permitividad (ε”) con la permitividad de almacenamiento (ε’). A medida que aumenta la temperatura, el pico de la transición en tan (δ) se mueve a temperaturas más altas con mayor frecuencia. Esto revela un cambio en los tiempos de relajación del dipolo a escalas de tiempo más cortas a medida que la movilidad de la cadena polimérica aumenta, y demuestra la valiosa información que se puede obtener mediante la realización de pruebas dieléctricas.
Separación de fase en cremas cosméticas
Separación de fase en cremas cosméticas
Se puede aplicar una combinación de pruebas reológicas y dieléctricas para evaluar la estabilidad térmica de materiales tales como productos cosméticos y alimenticios. La imagen muestra datos obtenidos de dos cremas cosméticas a base de agua que se enfriaron de 25 °C a -30 °C. Los datos reológicos, evaluados mediante el módulo de almacenamiento (G’), muestran que la crema de POND’S® experimenta un aumento drástico en el módulo a -18 °C, mientras que la crema de NIVEA® presenta un cambio más continuo en el módulo en todo el rango de temperatura. El gran salto en los datos reológicos de la crema de POND’S se puede interpretar como una indicación de inestabilidad. Sin embargo, la recopilación simultánea de datos dieléctricos proporciona mayores conocimientos con respecto al comportamiento de estos materiales.
El gráfico también muestra la señal de pérdida de permitividad (ε”) que cuantifica el cambio en la movilidad iónica, determinada principalmente por la fase acuosa de estas muestras. La crema de NIVEA muestra un aumento de dos décadas en ε” en enfriamiento, en comparación con un cambio muy pequeño en la crema de POND’S. El gran aumento en ε” se debe al incremento de movilidad iónica en el material cuando se separa la fase acuosa.
Con esta información adicional, se puede observar que la muestra de NIVEA experimenta una separación de fases, mientras que la de POND’S no lo hace. Cuando ocurre separación de fases durante el proceso de enfriamiento, el tamaño de la fase acuosa incrementa y modifica gradualmente la morfología de la muestra, lo que da lugar a un aumento gradual en la señal G’. En contraste, el gran cambio en G’ de la crema de POND’S es el resultado de una transición que se debe a una morfología más estable y uniforme.
