Exklusive Fähigkeit zur Bestimmung der Materialstruktur unter Scherung
TA Instruments führt exklusiv für die Rheometer von TA Instruments eine neue Dimension in der Rheologieprüfung ein. Die gleichzeitige Verformung in Rotations- und Axialrichtung erschließt neue Möglichkeiten zur Sondierung von nichtlinearem und anisotropem Verhalten komplexer Fluide. Diese Prüffähigkeit nutzt die einzigartigen Fähigkeiten des vom Motor getrennten Messaufnehmers (FRT) der ARES-G2 und ARES-G3 Rheometer, um Oszillationen in axialer Richtung, orthogonal zur Rotationsrichtung, anzuwenden.
Eigenschaften und Vorteile
- Exklusiv bei den Rheometern von TA Instruments, die durch die patentierte FRT-Technologie auf den Rheometern ARES-G2 und ARES-G3 ermöglicht wird
- Einzigartige Testmodi zur Quantifizierung von Materialeigenschaften unter stationärer Scherung im nichtlinearen Bereich und zur Erkennung von Anisotropien der Mikrostruktur
- Speziell entwickelte und patentierte konzentrische Zylindergeometrie mit zwei Spalten zur Minimierung von Pumpeffekten und Grenzflächenspannung
- OSP- und 2D-SAOS-Experimente vollständig in der TRIOS.Software programmierbar
- Gleichzeitige Messungen in zwei Richtungen
- Temperaturregelung durch das Advanced Peltier System (APS)
Orthogonale Superposition
Ein neuer Test der nichtlinearen Viskoelastizität
Orthogonale Superposition bietet eine zusätzliche leistungsstarke Methode, um nichtlineare Viskoelastizität zu untersuchen. Eine stetige Scherverformung in Winkelrichtung ist mit einer vom FRT in axialer Richtung aufgebrachten Oszillationsverformung gekoppelt. Es werden stationäre Eigenschaften in Strömungsrichtung und dynamische Eigenschaften orthogonal zur Strömung gemessen. Diese Strömung ist gut kontrolliert und die viskoelastische Reaktion lässt sich leicht interpretieren.
Anwendung
Xanthan Gum Lösung: Ein orthogonales Superpositionsexperiment wurde an einer 2%igen Xantham-Lösung in Wasser durchgeführt, wobei eine stetige Scherung von 0 s-1 bis 10 s-1 durchgeführt wurde. Gleichzeitig wurde ein Frequenzsweep durchgeführt, der die dynamischen Moduli orthogonal zur Richtung der stetigen Scherung offenbarte. Dies zeigt, dass sich die Zeitskala des terminalen Fließens – angezeigt durch die Frequenz des Kreuzungspunktes – mit zunehmender Scherrate zu kürzeren Werten bewegt.
2D Oszillationsscherung mit kleiner Amplitude (2D-SAOS)
Eine selektive Bestimmung der Anisotropie
2D-SAOS misst lineare Viskoelastizität mit Richtungsselektivität. Dies ist besonders wertvoll für das Verständnis der Anisotropie in komplexen Flüssigkeiten. Gleichzeitige oszillierende Verformungen in Winkel- und Axialrichtung erzeugen entweder lineare Schwingungen mit kontrolliertem Winkel oder lokale Rotationsströmungen, die ein vollständiges Verständnis der Anisotropie in einer einzigen Schwingungsperiode liefern.
Anwendung
Hochgefüllte Dentalklebepaste: 2D-SAOS zeigt Anisotropie in einer Flüssigkeit, die durch vorhergehende Probenscherung induziert werden kann. Diese hochgefüllte Dentalklebepaste erfuhr durch vorherige Scherströmung eine starke Ausrichtung. Die Probe wurde anschließend einer isotropen zweidimensionalen Verformung mit kleiner Amplitude unterzogen. Die resultierende Spannung ist deutlich anisotrop, was die Anisotropie der Flüssigkeit offenbart. Diese Technik kann insbesondere bei der Erforschung des thixotropen Verhaltens in gefüllten Systemen hilfreich sein.
