기계적 변형이 전도성 네트워크에 미치는 영향을 분석하여 재료에 대한 더 깊은 통찰력을 확보하십시오. 이 모든 과정이 하나의 통합된 액세서리로 가능합니다.
유전 열 분석은 복합 유체의 미세 구조적 변화를 정밀하게 파악할 수 있는 기술입니다. ARES 레오미터는 유변 거동과 전기적 특성을 동시에 측정하는 전기 유변학 분석뿐만 아니라, 독립적인 유전 특성 측정 기능도 제공합니다. ARES 레오미터의 정밀한 모터 제어 능력을 활용하여 유전 및 유변학적 데이터를 동시에 수집하면, 기계적 변형이 재료의 전도도, 정전 용량 및 유전율에 미치는 상관관계를 명확히 규명할 수 있습니다. 유전 분석은 PVC, PVDF, PMMA, PVA와 같은 극성 재료를 특성화하거나, 상 분리 시스템의 안정성 조사, 그리고 에폭시 및 우레탄 시스템의 경화 반응 속도론을 모니터링하는 데 매우 강력한 기법입니다. 경화성 재료 분석 시, 본 기술은 전기 신호의 변화를 통해 재료 내부 구조의 진화 과정과 경화 속도에 대한 심도 있는 통찰력을 제공합니다. 유전 분석은 재료의 기계적 구조뿐만 아니라 이온 이동성까지 측정할 수 있어, 유변학적 데이터와 결합하여 더욱 포괄적인 재료 특성 분석을 가능하게 합니다.
특징 및 장점
- 유변학-유전 동시 측정 또는 독립적인 유전 측정 모드를 자유롭게 선택할 수 있어 실험의 유연성이 뛰어납니다.
- 강력한 TRIOS 소프트웨어를 통해 유전 및 유변학 신호를 완벽하게 동기화할 수 있으며, 복잡한 실험 조건도 간편하게 프로그래밍할 수 있습니다.
- 표준 플레이트 및 일회용 플레이트 옵션을 통해, 다양한 경화성 재료를 제약 없이 테스트할 수 있습니다.
- 온도 제어 및 축 방향 힘 제어 기능을 통해 경화 중 발생하는 시료의 수축 현상을 실시간으로 보상하며, 이를 통해 ARES 레오미터만의 독보적인 데이터 정확도와 일관성을 보장합니다.
- 광범위한 유전 주파수 대역: 20Hz~2MHz
- -150 °C to 350 °C -150°C에서 350°C에 이르는 넓은 온도 범위에서 강제 대류 오븐(FCO)과 완벽하게 호환됩니다.
기술적 특징
ARES 레오미터용 유전 액세서리는 장비에 직접 설치 가능한 특수 절연 처리된 상/하부 지오메트리 세트로 구성됩니다. 표준 25mm 평행 플레이트뿐만 아니라, 시료 특성에 맞춰 8mm 또는 40mm 일회용 플레이트도 선택하여 사용할 수 있습니다. 본 액세서리는 설치가 매우 간편하며, 외부 유전 LCR 미터와의 인터페이스를 위한 모든 배선 및 하드웨어가 기본으로 포함되어 있습니다. 본 시스템은 업계에서 가장 널리 사용되는 두 가지 Keysight LCR 미터 모델과 호환됩니다. 본 시스템은 E4980A (20 Hz ~ 2 MHz, 0.005 ~ 20 V) 및 4285A (75 kHz ~ 30 MHz, 0.005 ~ 10 V) 모델의 LCR 미터와 완벽하게 호환됩니다. 강제 대류 오븐(FCO)을 통해 -150 °C에서 350 °C까지 정밀한 온도 제어 환경을 제공합니다. 최대 20 N에 달하는 정밀한 축 방향 힘 제어 및 갭 온도 보상 기능을 갖추고 있으며, 강력한 TRIOS 소프트웨어와 완벽하게 통합되어 있습니다. 이를 통해 독립적인 유전체 측정 모드는 물론, 유전체 및 기계적 물성의 동시 측정까지 유연하게 수행할 수 있습니다.
다중 주파수 기반 유전체 온도 램프 분석
아래 그림은 1 kHz에서 1 MHz 사이의 네 가지 유전 주파수 대역에서 측정된 폴리메틸메타크릴레이트 샘플의 온도 램프 실험 결과입니다. 전이 온도 이하의 저온 영역에서, 저장 유전율(ε’)의 크기는 유전 주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보입니다. 저장 유전율(ε’)에 대한 손실 유전율(ε”)의 비율을 나타내는 유전 손실 탄젠트(tan(δ)) 신호에서도 이와 유사한 거동이 관찰됩니다. 온도가 상승함에 따라 tan(δ)의 전이 피크는 주파수가 높아질수록 더 높은 온도 영역으로 이동합니다. 이는 폴리머 사슬의 이동성이 증가함에 따라 쌍극자 이완 시간이 더 짧은 시간 척도로 이동함을 극명하게 보여주며, 유전체 테스트가 제공하는 강력한 분석 통찰력을 입증합니다.
화장품 크림의 상 분리 분석
유변학적 분석과 유전체 테스트의 결합은 식품 및 화장품과 같은 복합 유체 재료의 온도 안정성을 평가하는 데 매우 효과적입니다. 아래 데이터는 25°C에서 -30°C까지 냉각되는 과정에서 측정된 두 가지 수성 화장품 크림의 분석 결과입니다. 저장 탄성률(G’)로 평가된 유변학 데이터에 따르면, POND’S® 크림은 -18°C 부근에서 탄성률이 급격히 상승하는 반면, NIVEA® 크림은 전 온도 범위에 걸쳐 탄성률이 비교적 완만하고 연속적으로 변화합니다. POND’S® 크림의 유변학 데이터에서 관찰되는 이러한 급격한 수치 변화는 제형의 구조적 불안정성을 나타내는 징후로 해석될 수 있습니다. 하지만 유전체 데이터를 동시에 수집함으로써, 유변학적 거동만으로는 파악하기 힘든 재료 내부의 미세한 변화에 대한 추가적인 통찰력을 얻을 수 있습니다.
해당 그래프는 이온 이동성의 변화를 정량화하는 손실 유전율(ε”) 신호를 함께 보여주며, 이는 주로 샘플 내부의 수상 거동에 의해 결정됩니다. POND’S® 크림의 변화가 매우 미미한 것과 대조적으로, NIVEA® 크림은 냉각 과정에서 손실 유전율(ε”) 수치가 약 100배 가까이 급증하는 것을 확인할 수 있습니다. 손실 유전율(ε”)의 급격한 상승은 상 분리가 진행됨에 따라 시료 내부의 수상이 분리되면서 이온 이동성이 증가했기 때문입니다.
이러한 유전체 분석 정보를 결합하면, NIVEA® 샘플은 냉각 과정에서 상 분리가 일어나는 반면, POND’S® 샘플은 제형의 안정성이 유지됨을 명확히 알 수 있습니다. 냉각 중 상 분리가 발생하면 수상의 크기가 커지면서 샘플의 미세 구조적 형태가 변하게 되며, 이는 결과적으로 저장 탄성률(G’) 신호의 점진적인 상승으로 이어집니다. 반대로 POND’S® 크림에서 관찰되는 G’의 급격한 변화는 불안정성이 아닌, 균일하고 안정적인 모폴로지 상태에서 일어나는 상전이의 결과입니다.