Découvrez toutes les caractéristiques viscoélastiques des fluides dans des environnements sous pression.
Découvrez toutes les caractéristiques viscoélastiques des fluides dans un environnement sous pression grâce à la cellule de pression haute sensibilité (HSPC) innovante pour les rhéomètres ARES-G2 et ARES-G3. Le HSPC est le seul appareil qui permet de réaliser une large gamme d’essais oscillatoires dynamiques sur des matériaux, y compris des solutions polymères à faible viscosité et des fluides structurés, sous pression atmosphérique et à température contrôlées. Les cellules de pression conventionnelles utilisent des roulements mécaniques qui limitent considérablement la sensibilité au faible couple et rendent la caractérisation viscoélastique impraticable pour la plupart des échantillons. Le HSPC utilise un joint à coussin d’air innovant qui offre des performances inégalées en termes de couple faible, avec une sensibilité au couple 100 fois supérieure à celle des dispositifs conventionnels. Cette sensibilité au couple inégalée permet aux utilisateurs de caractériser le comportement critique des matériaux, tel que la dépendance au temps, à la fréquence et à la contrainte, dans des conditions d’essai représentatives de conditions de traitement ou d’utilisation extrêmes, telles que les environnements de fond de puits ou d’extrusion, sur la plus large gamme de fluides.
Caractéristiques et avantages
- La conception innovante et non mécanique du palier offre une sensibilité au couple 100 fois supérieure pour tester une large gamme de fluides, y compris les solutions polymères et les fluides structurés.
- Sensibilité au couple inégalée de 1 μN.m pour caractériser les fluides à faible viscosité et les matériaux faiblement structurés
- Capacités étendues d’essais oscillatoires dynamiques pour caractériser le comportement viscoélastique en fonction du temps, de la fréquence et de la contrainte
- Contrôle stable et précis de la température de -10 °C à 150 °C grâce au système Peltier avancé (APS)
- Le contrôle de la pression atmosphérique jusqu’à 5 bars permet de simuler des conditions de traitement et d’utilisation extrêmes sur une large gamme de paramètres de fonctionnement.
- Expérience entièrement intégrée avec les données rhéologiques et la pression de l’échantillon directement mesurées et enregistrées grâce au puissant logiciel TRIOS.
- Conception conviviale et auto-alignante garantissant un couple faible pour tous, à chaque utilisation.
Applications
La caractérisation des propriétés viscoélastiques des fluides à des températures supérieures à leur point d’ébullition pose des défis importants, notamment la perte d’ingrédients volatils entraînant des modifications de la composition du matériau. Diverses méthodes et dispositifs ont été utilisés pour piéger les solvants ou empêcher l’évaporation ; ceux-ci peuvent retarder les changements de composition à des températures plus élevées, mais sont inefficaces au-delà du point d’ébullition. Un environnement d’essai sous pression est le seul moyen de caractériser les propriétés rhéologiques des matériaux dans de telles conditions.
La gomme xanthane est souvent utilisée comme additif pour la gélification et dans les applications alimentaires. Une solution à 2,5 % en poids de gomme xanthane dans l’eau a été testée dans la cellule de pression haute sensibilité alors que la température était augmentée à raison de 5 °C/min, de 25 °C à 120 °C. L’évolution des modules dynamiques (G’ et G ») a été mesurée sur toute la plage de températures, même au-dessus de la température d’ébullition de l’eau. Un point de transition est clairement identifié à environ 95 °C, indiquant le passage d’un état gélifié à une solution polymère de type liquide. Le suivi des propriétés viscoélastiques changeantes et l’identification des points importants tels que le croisement des modules permettent de mieux comprendre le comportement viscoélastique complet des matériaux dans des conditions de traitement ou d’utilisation extrêmes.
