콘 및 분할 플레이트 액세서리

• 에지 프랙처(Edge fracture) 발생을 지연시켜, LAOS 테스트 시 더 높은 변형률 영역과 고분자 유변학 분석 시 더 높은 전단 속도 영역의 데이터 확보가 가능합니다.
• 샘플 트리밍 과정에서 발생하는 작업자 간 편차를 제거하여 데이터의 재현성을 획기적으로 개선합니다.
• -150 °C to 600 °C -150°C에서 600°C까지 정밀하고 응답성이 뛰어난 강제 대류 오븐(FCO) 온도 제어 시스템과 완벽하게 호환되는 컴팩트한 설계입니다.
• 독창적인 설계를 통해 설치, 정렬 및 세척이 간편하여 전반적인 분석 효율을 향상시킵니다.

콘 및 분할 플레이트 지오메트리는 ARES-G2 및 G3 레오미터 프레임에 고정되는 중공 샤프트(Hollow shaft) 구조의 25mm 환형 플레이트(Annular plate) 로 구성됩니다. 환형 플레이트 중앙에 위치한 10mm 플레이트가 실제 측정 영역이며, 이 부분만이 토크 및 법선력 변환기에 연결되어 데이터를 수집합니다. 하부 지오메트리는 25mm 직경, 0.1 rad 각도의 콘(Cone)을 사용합니다. 데이터 측정이 내측 10mm 플레이트에서만 수행되므로, 시료 가장자리에서 에지 프랙처가 시작되더라도 측정값은 영향을 받지 않습니다. 이는 폴리머 용융물 분석 시 대진폭 진동 전단(LAOS) 및 정상 유동 테스트에서 전례 없는 고영역 데이터 접근을 가능하게 합니다. 또한, 실제 측정 표면의 시료 가장자리는 주변의 동일한 재료(Guard ring)에 의해 “무한한 바다(Infinite sea)”에 노출된 것과 같은 환경에 놓이게 됩니다. 이로 인해 샘플 트리밍에 따른 영향이 획기적으로 줄어들어 데이터 재현성이 개선되고 작업자 숙련도에 따른 의존성이 최소화됩니다. 마지막으로, 본 지오메트리는 별도의 복잡한 정렬이 필요하지 않으며 세척을 위한 탈착이 매우 간편합니다.

표준 콘-플레이트와 분할 콘-플레이트(CPP)를 사용하여 측정한 LDPE의 변형 진폭에 따른 기본 전단 탄성률 및 상대 고조파 강도 데이터입니다. 변형률이 80%까지일 때 CPP와 표준 판의 결과는 비교적 잘 일치합니다. 그러나 변형률 80%를 초과하면, 표준 플레이트에서 보고된 전단 탄성률 값이 CPP 지오메트리에 비해 현저히 낮게 나타납니다. 이는 표준 콘-플레이트에서 발생하는 에지 프랙처가 시료 상태를 손상시켜, 고변형 영역에서 탄성률 값이 실제보다 낮게 측정되는 오류를 유발하기 때문입니다. CPP는 이러한 아티팩트의 영향을 거의 받지 않으며, 최대 3,000%의 초고변형 영역까지 신뢰할 수 있는 데이터를 수집할 수 있습니다. 고조파 강도는 비교적 잘 일치하는 것으로 나타나지만, 표준 플레이트의 경우 심각한 에지 프랙처로 인해 변형률 80% 이상의 전단 탄성률 데이터는 신뢰할 수 없는 값이 됩니다.

분할 플레이트(Partitioned plate) 구성은 높은 변형률 영역에서도 더욱 일관된 정상 상태 분석 결과를 제공합니다. 분할 플레이트 구성을 통해 측정된 법선력은 제1 및 제2 법선 응력 차이가 결합된 결과물입니다. 표준 콘-플레이트와 분할 콘-플레이트 지오메트리를 병행하여 실험을 진행하면, 고분자 유변학의 난제 중 하나인 제2 법선 응력 차이를 정확히 추출해낼 수 있습니다.