特點與優勢
- 透過延遲邊緣斷裂來實現更高應變率的LAOS測試及更高剪切速率的聚合物流變學研究
- 透過消除因樣本修整而產生的操作者依賴性,提升數據重現性
- 緊湊設計,兼容精準且反應靈敏的FCO溫度控制系統,適用範圍從-150 °C至600 °C
- 獨特設計使安裝、對準與清潔更為簡便,從而提升測試吞吐量
技術
錐形與分隔板幾何結構由一個25毫米環形板構成,該板帶有中空軸,固定於ARES-G2及ARES-G3流變儀機架上。一片10毫米的板材位於環形空間的中心位置,作為連接扭矩/法向力傳感器的有效測量表面。下層幾何結構為25毫米、0.1弧度的圓錐。由於測量是在內側10毫米板上進行,因此在邊緣斷裂初期數據不受影響——這使得我們得以對聚合物熔體等材料進行前所未有的大振幅擺動剪切(LAOS)測試與穩態剪切測試。此外,樣品邊緣在測量表面上暴露於同質材料的無限海洋中;因此,樣品修整的影響大幅降低,從而提升數據重現性並最小化操作員依賴性。最後,其幾何結構僅需最低限度的對準,且可輕鬆拆卸以便清潔。

LAOS測量
下圖顯示以標準錐板與分隔錐板測量之低密度聚乙烯(LDPE)材料,其基本剪切模量與相對諧波強度隨應變振幅變化之關係。在高達80%應變的條件下,CPP與標準板的測試結果表現相當優異。超過80%的剪切模量數據顯示,標準板材的數值低於CPP幾何結構的數值。標準錐板的邊緣斷裂會損及樣品狀態,導致在較高應變下測得的模量值出現錯誤偏低的情況。CPP 較不易產生此類偽影,且能可靠地收集高達 3000% 應變的數據。諧波強度吻合良好,儘管嚴重的斷裂現象使應變超過80%時的剪切模量數據失效。

瞬態黏度與法向力測量
分隔板在高應變條件下亦能提供更為一致的穩態結果。採用分隔板配置時,所測得的法向力是第一與第二法向應力差的結果。透過對標準錐板與分區錐板幾何結構的實驗,可提取第二法向應力差。


