직교 중첩(Orthogonal Superposition) 및 2D-SAOS

• TA Instruments 레오미터에서만 제공되는 독보적 기능으로, 특허받은 FRT 기술을 통해 ARES-G2 및 ARES-G3에서 완벽히 구현됩니다.
• 정상 상태 전단 하에서의 물성 정량화, 비선형 영역 분석 및 미세구조의 이방성 감지를 위한 차별화된 테스트 모드를 제공합니다.
• 펌핑 효과와 계면 장력의 영향을 최소화하도록 특수 설계된 특허 제품인 이중 간극 동심 실린더 지오메트리를 사용합니다.
• OSP 및 2D-SAOS 실험은 TRIOS 소프트웨어를 통해 사용자 의도에 맞춰 자유롭게 프로그래밍할 수 있습니다.
• 두 방향 성분에 대한 동시 측정 기능
• 고성능 펠티어 시스템(APS)을 활용한 정밀한 온도 제어

비선형 점탄성 분석을 위한 새로운 시험법

직교 중첩은 비선형 점탄성 특성을 규명하기 위한 매우 강력하고도 새로운 분석법을 제공합니다. 회전 방향의 정상 상태 전단 변형과 ARES-G2 및 G3의 FRT가 축 방향으로 인가하는 진동 변형을 결합하여 측정합니다. 유동 방향의 정상 상태 물성과 유동에 수직인 방향의 동적 물성을 동시에 측정할 수 있습니다. 인가되는 유동은 정밀하게 제어되며, 그에 따른 점탄성 응답 또한 매우 명확하게 해석됩니다.

주요 응용

잔탄검 용액: 2 wt% 잔탄검 수용액을 대상으로 0 s⁻¹에서 10 s⁻¹ 범위의 정상 상태 전단을 인가하며 직교 중첩 실험을 수행하였습니다. 전단 인가와 동시에 주파수 스윕을 수행하여, 정상 전단 방향에 수직인 동적 탄성률의 변화를 포착하였습니다. 이는 전단율이 증가함에 따라 교차 주파수로 나타나는 최종 유동의 완화 시간이 더 짧아진다는 것을 입증합니다.

이방성 구조 분석을 위한 선택적 프로브

2D-SAOS는 방향 선택성을 기반으로 선형 점탄성을 정밀하게 측정합니다. 이는 복합 유체의 구조적 이방성(Anisotropy)을 규명하는 데 매우 효과적입니다. 회전 및 축 방향의 진동 변형을 동시에 제어하여 특정 각도의 선형 진동이나 국부 회전 유동을 구현함으로써, 단 한 번의 진동 주기만으로도 재료의 이방성 구조를 완벽히 파악할 수 있습니다.

주요 응용

고충진 치과용 접착 페이스트: 2D-SAOS는 유체의 이방성을 포착하며, 이는 시료가 이전에 경험한 전단 이력에 의해 유도될 수 있습니다. 이 고충진 치과용 접착 페이스트는 사전 전단 유동의 영향으로 인해 내부 입자들이 뚜렷하게 정렬된 상태입니다. 시료에 등방성(Isotropic) 2차원 소진폭 변형을 인가하여 분석을 수행하였습니다. 측정된 응력 응답은 명확한 이방성을 나타내며, 이를 통해 유체 내부의 구조적 이방성을 확인할 수 있습니다. 이 기술은 필러가 포함된 시스템의 요변성(Thixotropic) 거동과 구조 회복 특성을 연구하는 데 매우 효과적입니다.