エッジ破断を遅らせ、これまでにない非線形レオロジー測定を実現。
ARES-G2 および ARES-G3 レオメーター用のコーン & パーティションドプレートアクセサリー（CPP）は、振動および定常せん断の両方において、大変形下で高弾性材料を測定するための試験能力を拡張します。CPP ジオメトリは従来のコーンプレートを改良したもので、プレートの中心部分のみが応力測定に連動しています。これにより、活性測定領域の周囲に「ガードリング」となる試料が形成され、エッジ破断の影響を遅らせ、弾性材料のより高いひずみ測定を可能にします。均一で安定した温度制御は強制対流炉（FCO）によって提供されます。CPP は ARES レオメーター専用のアクセサリであり、LAOS 試験やポリマー レオロジーにおける利点をさらに拡張します。
機能と特徴
- エッジ破断を遅らせることで、LAOS 試験でより高いひずみ域に、ポリマー レオロジーではより高せん断速度にアクセス可能
- サンプルトリミング依存性を排除し、データ再現性を向上
- コンパクトな設計で、-150 ℃ から 600 ℃ の FCO による高精度かつ応答性の高い温度制御に対応
- 独自設計により、設置・アライメント・洗浄が容易で試験スループットを向上
テクノロジー
コーン &分割プレートジオメトリは、ARES-G2 および ARES-G3 レオメーターのフレームに取り付けられた、中空シャフト付きの 25 mm アニュラープレートで構成されています。アニュラス中央には 10 mm のプレートが配置されており、トルク／法線力トランスデューサーに接続された実際の測定面となります。下部ジオメトリーは 25 mm、0.1 rad のコーンです。測定は内側 10 mm プレートで行われるため、エッジ破断の開始時にデータが影響を受けません。
これにより、ポリマー溶融物などの Large Amplitude Oscillatory Shear（LAOS）や定常せん断試験にこれまでにない測定範囲を提供します。さらに、測定面の試料端部は同じ材料で満たされた「無限の海」に接しているため、サンプルトリミングの影響が大幅に低減され、データ再現性が向上し、オペレーター依存性が軽減されます。最後に、このジオメトリは最小限のアライメントで済み、洗浄のために容易に取り外すことができます。
LAOS測定
以下に、LDPE を対象に標準コーンプレートと分割コーンプレートで測定した場合の、ひずみ振幅に対する基本せん断弾性率および相対高調波強度を示します。80% ひずみまで、CPP と標準プレートの結果は良好に一致します。しかし 80% を超えると、標準プレートの報告されるせん断弾性率は CPP ジオメトリよりも低くなります。標準コーンプレートではエッジ破断が試料状態を損ない、高ひずみ領域で弾性率が過小評価されます。CPP はこのアーティファクトの影響を受けにくく、3000% ひずみまで信頼性の高いデータを取得できます。高調波強度も良好に一致しますが、標準プレートでは 80% 以上のひずみで深刻な破断が発生するため、せん断弾性率は無効となります。
過渡粘度および法線力測定
分割プレートは、高ひずみ条件において、より一貫した定常状態データも提供します。分割プレート構成では、測定される法線力は第1および第2法線応力差の結果として得られます。標準的なコーンプレートと分割コーンプレートの両方で行った実験から、第2法線応力差を抽出できます。
