電気刺激下での決定的なレオロジー評価
材料は電荷を受けるとどのように変化するのでしょうか？
ARES‑G2およびARES‑G3レオメーターのエレクトロレオロジー（ER）アクセサリは、外部電気刺激に応答する材料の新規レオロジー挙動を評価する能力を提供します。本アクセサリは最大4,000 Vまで印加可能で、パラレルプレートおよび共軸円筒ジオメトリの両方に対応します。試験電圧は、高電圧ケーブルを介してTrekアンプからサンプルへ印加され、ACおよびDCの両方の電圧プロファイルに対応します。トランスデューサーハブと上部ジオメトリの間に設置された専用設計の絶縁ブロックが、印加電圧をARES‑G2レオメーターの電気回路から隔離します。高電界条件下でも、オペレーターの安全が最優先され、電気ショックから保護するためのインターロック付きポリカーボネート製保護シールドがARES‑G2およびARES‑G3レオメーター専用に設計されています。シールドを取り外すと、電場は即座に遮断されます。
特長と利点
- APS（アドバンスドペルチェシステム）と互換性があり、−10°C〜150°Cの温度範囲に対応
- 25 mmおよび50 mmのステンレス製パラレルプレート、28 mm径の共軸円筒ジオメトリを選択可能
- 広い電圧範囲：4000 VDC、400 VAC（8000 V ピーク間電圧）
- TRIOSソフトウェアから完全プログラム制御可能
- 安全な操作のためのインターロック機能を統合
定常せん断下での澱粉懸濁液へのステップ電圧印加
シリコーンオイル中の10％澱粉溶液は、高電圧印加により劇的かつ可逆的な構造変化を示します。図は、500〜4000 VのDC電圧を100秒間印加した際の時間依存粘度を示しています。基礎となるレオロジー試験は1 s⁻¹の定速度で行われ、構造形成プロセスへの干渉を最小限に抑えています。電場が印加されると、非導電性シリコーンオイル中の澱粉粒子が分極し、粒子が糸状に連なって電極間に整列します。この配向が、顕著な粘度上昇の要因となります。
粒子の整列に要する時間は、懸濁流体の粘度と電場強度に依存します。印加せん断速度の下では構造化プロセスの変形が完全には解消されないため、整列した粒子が形成・破壊を繰り返す動的平衡が生じた時点で最大粘度が観測されます。
