透過測量機械變形對導電網絡的影響，發掘更深層的洞察——所有功能皆由單一簡易配件驅動
介電熱分析揭示了複雜流體微觀結構的奧秘。ARES流變儀可同時執行電流變學或獨立介電測量。透過運用ARES流變儀的馬達控制技術，同步收集介電與流變測量數據，可建立機械變形對導電率、電容值及介電常數影響的關聯性。介電分析是一種強大的技術，可用於表徵聚氯乙烯（PVC）、聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚乙烯醇（PVA）等極性材料，研究相分離系統的穩定性，並監測環氧樹脂和聚氨酯系統等材料的固化動力學。在固化材料的過程中，此技術能透過電流訊號揭示其結構演變與固化速率的相關資訊。除了機械結構之外，介電分析還能揭示離子遷移率，與流變學相輔相成，實現更全面的材料分析。
特點與優勢
- 可靈活進行同步流變學與介電測量，或獨立介電測量
- 透過強大的TRIOS軟體實現簡易程式設計，實現介電與流變學訊號的完全同步化
- 使用標準與拋棄式板材測試各類材料，適用於固化系統
- ARES流變儀品質數據的精確度與一致性，適用於具備溫度與軸向力控制的固化材料，以因應收縮現象
- 寬介電頻率範圍：20 Hz 到 2 MHz
- 在-150 °C至350 °C的溫度範圍內與FCO相容
技術
ARES流變儀介電配件包含一組特殊絕緣的上、下幾何結構組件，可直接安裝於流變儀上——提供標準25毫米平行板，以及8毫米或40毫米拋棄式板材。此配件安裝簡便，並包含與外部介電LCR儀接駁所需的所有線路與硬體。本系統相容於兩款主流的是德科技LCR電表：E4980A（20 Hz 至 2 MHz，0.005 至 20 V）與 4285A（75 kHz 至 30 MHz，0.005 至 10 V）。強制對流烤箱提供-150 °C至350 °C的溫度控制。結合卓越的軸向力控制能力（最高達20牛頓）、間隙溫度補償功能，以及與強大的TRIOS軟體的完整整合，此介電配件可獨立運行於介電模式，亦可同時執行介電與機械測量。
多頻率介電溫度斜坡
圖中顯示聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）樣品在四種不同介電頻率（範圍為1 kHz至1 MHz）下的溫度梯度曲線。在低溫下，低於相變溫度時，儲存介電常數（ε’）的數值會隨著介電頻率的增加而減小。在介電正切（tan(δ)）訊號中亦可見類似反應，該訊號代表損耗介電常數（ε”）與容積介電常數（ε’）的比值。隨著溫度升高，tan(δ)轉變峰值會頻繁地向更高溫度移動——這揭示了隨著聚合物鏈活動性增強，偶極子弛豫時間正向更短的時間尺度轉移，同時也彰顯了介電測試所能獲取的強大資訊價值。
化妝品乳霜中的相分離現象
流變學與介電測試的結合可應用於評估食品及化妝品等材料的溫度穩定性。圖中顯示的是兩款水基化妝品乳霜從25°C降溫至-30°C時所收集的數據。流變學數據顯示，透過儲存模量（G’）評估可知，POND’S®乳霜在-18°C時模量出現急遽上升，而NIVEA®乳霜在整個溫度範圍內則呈現更為平緩的模量變化趨勢。POND’S乳霜流變學數據的大幅跳躍，可解讀為不穩定性的徵兆。然而，同時收集介電數據能進一步揭示這些材料的行為特性。
該圖亦顯示損耗介電常數（ε”）訊號，該訊號量化了離子遷移率的變化，此變化主要取決於樣品中的水相狀態。與POND’S乳霜僅有微小變化相比，NIVEA乳霜在冷卻時展現出長達二十年的ε”增幅。ε”值的大幅增加，是由於水相分離時材料中的離子遷移率增高所致。
根據這些補充資訊，可以觀察到妮維雅樣本發生相分離現象，而龐德樣本則未出現此現象。當冷卻過程中發生相分離時，水相的體積隨之增大，使樣品形態逐漸改變——這導致G’訊號呈現漸進式上升。相對地，POND’S乳霜的G’值大幅變化，是源於形態轉變所致——這種轉變使結構變得更穩定且更均勻。