ARES-G2 DETA는 정전 용량과 전도 특성 분석을 통해 재료의 반응을 측정하도록 ARES-G2 레오미터의 측정 능력을 확장하는 액세서리입니다. 유전성 분석에서 진동 전기장(AC 필드)은 시료에 적용됩니다. 적용된 전하 중 일부는 시료에 저장되며(정전 용량) 나머지는 시료를 통해 소멸됩니다(전도도). 전하를 저장하고 전도하는 능력은 대부분 재료의 완화 특성 및 시료 내부에서의 이온 이동성에 따라 달라집니다. 유전성 분석은 PVC, PVDF, PMMA, 그리고 PVA 등의 극성 재료를 특성화하는 경우나 상 분리 시스템의 안정성을 조사하거나 에폭시 및 우레탄 시스템 등의 재료 경화 역학을 모니터링하는 경우 사용할 수 있는 매우 강력한 기술입니다. 유전성 분석은 기존의 DMA(동적 물성 분석)에서 갖고 있던 일반적인 100Hz 한계를 넘어서는 다양한 주파수를 제공하므로 보완적인 재료 특성 분석 기법으로 사용되기도 합니다.
기능 및 장점:
- 특수 설계된 세라믹 절연 처리된 평판
- 경화 시스템용 표준 및 일회용 평판
- 축방향 힘 및 온도 제어를 사용한 단독 유전성 측정
- 동시 유변물성 및 유전성 측정
- TRIOS 소프트웨어에서 완전히 프로그램 가능
- TTS(시간-온도 중첩)
- 마스터 곡선 생성
- 폭넓은 유전성 주파수 범위: 20Hz ~ 30MHz
- 간편한 설치 및 제거
- 온도 범위 -160°C ~ 350°C에 걸쳐 FCO와 호환 가능
기술:
ARES-G2의 유전성 측정 액세서리는 레오미터에 직접 설치할 수 있는 특수하게 절연된 상부 및 하부 측정부 세트로 구성되며 표준 25mm 평행판은 물론 8mm 또는 40mm 일회용 평판도 가능합니다. 액세서리는 손쉽게 설치할 수 있으며 외부 유전체 LCR 측정기와 연결하기 위해 필요한 모든 배선 및 하드웨어가 포함되어 있습니다. 시스템은 유명한 Keysight LCR 측정기인 E4980A(20Hz ~ 2MHz, 0.005 ~ 20V) 및 4285A(75kHz ~ 30MHz, 0.005 ~ 10V)와 호환됩니다. -150°C ~ 350°C의 FCO(강제 순환식 오븐)를 통해 온도가 조절됩니다. 최대 20N까지 가능한 뛰어난 축방향 힘 제어, 갭 온도 보상 기능 및 강력한 TRIOS 소프트웨어와의 완벽한 통합과 결합하여, 유전체 액세서리는 단독 모드로 사용하거나 유전율 및 기계적 특성을 동시에 측정할 수 있습니다.
여러 주파수에서 유전체 온도 증가/감소
여러 주파수에서 유전체 온도 증가/감소
그림은 폴리(메틸 메타크릴레이트), PMMA, 주파수 범위 1kHz ~ 1MHz의 4가지 서로 다른 유전성 시료의 온도 증가/감소를 보여줍니다. 전이가 발생하지 않는 저온에서는 유전성 주파수가 증가할수록 저장 유전율(ε’) 강도가 감소합니다. 유전 정접(δ) 신호에서도 유사한 반응이 나타나는데, 이 반응은 저장 유전율(ε’)에 대한 손실 유전율(ε”) 비를 나타냅니다. 온도가 상승하면서, 주파수 증가와 함께 유전 정접(δ)에서의 전이 피크가 더 높은 온도로 이동하는데, 이는 폴리머 체인 이동성이 증가하면서 쌍극자 완화 시간이 더 짧은 기간으로 전환됨을 나타내며 유전성 테스트에서 얻을 수 있는 강력한 정보를 설명합니다.
피부용 크림의 상 분리
피부용 크림의 상 분리
유변학적 및 유전성 테스트 조합을 적용하여 식품 및 화장품과 같은 재료의 온도 안정성을 평가할 수 있습니다. 이 그림은 25°C ~ -30°C에서 냉각된 수성 피부용 크림에 대해 수집한 데이터를 나타냅니다. 저장 탄성률(G’)로 평가한 유변물성 데이터는 POND’S® 크림이 -18°C에서 탄성률이 급격하게 증가하는 반면, NIVEA® 크림은 전체 온도 범위에서 탄성률이 지속적으로 변화하고 있음을 나타냅니다. POND’S 크림의 유변물성 데이터에서 나타난 급격한 상승은 불안정성을 나타내는 것으로 해석할 수 있습니다. 그러나, 유전성 데이터를 동시에 수집하면 이러한 재료의 거동을 더욱 심도 있게 파악할 수 있습니다.
또한 이 도표는 이동성의 변화를 정량화하는 손실 유전율(ε”) 신호를 나타내는데, 주로 이 시료의 수분 성분에 좌우됩니다. NIVEA 크림의 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 이동성의 증가에 따른 것입니다.
이러한 추가적인 정보를 통해, NIVEA 시료에서 상 분리가 일어나고 있으나 POND’S 시료에서는 그렇지 않다는 것으로 판단할 수 있습니다. 냉각 프로세스 중 상 분리가 발생할 경우, 수분 크기가 증가하며 액상에서 점차 형태 변화가 증가합니다. 이는 G’ 신호의 점진적인 증가로 나타납니다. 이와 반대로, POND’S에서 G’의 대폭적인 변화는 보다 안정적이고 균일한 형태로의 전이 결과입니다.
