Introduktion
Kinexus rotationsreometersystemet fra NETZSCH har en række engangspladesystemer (tabel 1), der alle er baseret på det samme fælles design (se figur 1) til de forskellige temperaturkontrolsystemer, der findes. De er perfekte, når prøven forventes at hærde/klæbe kraftigt til målesystemet, hvilket gør standardrengøring næsten umulig. Til disse udfordrende prøver giver det unikke Kinexus-design mulighed for rutinemæssige målinger med minimalt materialespild/miljøpåvirkning og lave omkostninger med en hurtig testgennemførselstid.
Dette system består af en ny hurtigkoblingsaksel (ikke til engangsbrug) med øvre geometri (figur 1, (1)) med automatisk genkendelse/konfiguration og en nedre plade (2), som begge bruges til sikkert at holde de billige og engangsprøvevendte plader (4). De øverste plader (3) fås i forskellige størrelser (typisk fra 10 mm til 40 mm, se tabel 1) i forskellige mængder afhængigt af testbehovet.
Kinexus aktiv hætte
Kinexus' aktive hætte indeholder en unik teknologi, der forhindrer dannelsen af termiske gradienter på tværs af prøven. Til målinger, hvor den absolutte temperatur er afgørende, bør Kinexus' aktive hættesystem overvejes.
Tabel 1 og tabel 2 viser de forskellige kassettesystemer og engangsplader, der fås til Kinexus' rotationsreometre.
Tabel 1: Systemkompatibilitet for engangsplader
| Kinexus-patron-system | Temperaturområde | |
| Plade (Peltier) | -40 °C til 200 °C | |
| Aktiv hætte (Peltier) | -40°C til 200°C | |
| HTC Prime | 5°C til 450°C | |
| Aktiv emhætte prime (Peltier) | -45°C til 225°C | |
Tabel 2: Almindelige forbrugsvarer til engangsplader
| Forbrugsstoffer til engangsplader | Materiale | |
| Engangspladesæt (øvre og nedre) | ||
| 40 mm sæt | Overdel i aluminium, underdel i rustfrit stål | |
| 40 mm sæt | Overdel og underdel i rustfrit stål | |
| 25 mm sæt | Overdel i aluminium, underdel i rustfrit stål | |
| 25 mm sæt | Overdel og underdel i rustfrit stål | |
| Kun nedre plade til engangsbrug | ||
| Nedre plade til engangsbrug | Rustfrit stål | |
| Kun øvre plader til engangsbrug | ||
| 40 mm | Aluminium | |
| 25 mm | Aluminium | |
| 12 mm | Aluminium | |
| 10 mm | Aluminium | |
* For detaljer, se venligst Kinexus tilbehørsbrochurer
rSpace for Kinexus: Reologisoftware til at guide gennem målingerne
rSpace tager en unik guidet tilgang til reologimålinger med testmetoder kaldes sekvenser.
Hundredvis af forudkonfigurerede sekvenser leveres med rSpace, som brugerne kan bruge og redigere til deres egne specifikke behov. Dette omfatter sekvenser til Hærdning (tværbindingsreaktioner)Bogstaveligt oversat betyder udtrykket "crosslinking" "krydsnetværk". I kemisk sammenhæng bruges det om reaktioner, hvor molekyler knyttes sammen ved at indføre kovalente bindinger og danne tredimensionelle netværk.hærdning af prøver, der er kemisk* initieret (f.eks. todelte epxoy-systemer) eller termisk** initieret (f.eks. hærdeplast). En brugerdefineret "Event timer" er inkluderet, så prøver, der initieres på en ekstern måde (f.eks. blanding af en todelt epoxy), alle er tidsindstillet (for nøjagtige sammenligninger af forskellige prøver) til det kritiske tidspunkt, hvor prøven blandes (se figur 3).
Alle engangspladesekvenser vejleder brugeren trin for trin i, hvordan man samler, monterer, bruger og fjerner engangspladesystemerne (figur 4). Alt dette sker naturligvis med rSpace 's standardfleksibilitet, der gør det muligt at tilpasse systemet til alle specifikke testkrav.
Designsekvenser, mærket "Sample_", er også inkluderet til både separat indlæsning (Sample_0026) og udlæsning (Sample_0027) af engangspladerne og hærdningsprøven, eller til brug for at blive importeret til din egen tilpassede målesekvens.
* i Kinexus rSpace software rSolution_0030
** i Kinexus rSpace software rSolution_0301
Tip til brug
Afhængigt af prøvens særlige egenskaber er det nogle gange muligt at fjerne (skrælle af) det fleksible nedre pladesystem sammen med prøven for at gøre det muligt at genbruge den øvre engangsplade.
Tip til brug
For prøver, der har en large tendens til at krympe, anbefales det at placere en dråbe væske (vand ved lavere temperaturer, olie ved højere temperaturer) mellem den nederste pladeadapter og den nederste engangsplade. Dette øger systemets stivhed yderligere.
Fasevinkel
Fasevinklen er et relativt mål for et materiales viskøse og elastiske egenskaber. Den går fra 0° for et fuldt elastisk materiale til 90° for et fuldt viskøst materiale. Den kan betragtes som "graden af fluiditet".
Hærdningsprofiler målt med reometri
Typiske hærdningsprofiler for to forskellige prøver målt med engangspladesystemet er vist i figur 5 ved hjælp af en enkelt frekvenssvingning. Typiske egenskaber er, at fasevinklen (grøn kurve) starter højt (dvs. tyktflydende/væskelignende) og derefter falder (dvs. mere elastisk/lignende), efterhånden som hærdningen skrider frem. Samtidig øges materialets (komplekse) modul (som angivet ved kombinationen af elastisk og viskøst modul), efterhånden som prøven bliver "stivere".
Dette kan også overvåges med det elastiske (G', røde symboler) og viskøse (G'', blå symboler) modul, hvor de begge har en tendens til at stige, efterhånden som hærdningen skrider frem, hvor det viskøse modul først dominerer (som mere flydende, fasevinkel >45°), derefter et "cross-over-punkt", hvor det viskøse modul = Elastisk modulDet komplekse modul (den elastiske komponent), lagringsmodulet eller G', er den "reelle" del af prøvens samlede komplekse modul. Denne elastiske komponent angiver den faste eller faselignende reaktion i den prøve, der måles. elastisk modul (på grund af fasevinklen = 45°), som også kan betegnes som et "gelpunkt"1, indtil det elastiske modul til sidst dominerer over det viskøse modul. Afhængigt af materialet kan et plateau i kurven for fasevinklen og/eller modulerne indikere den endelige Hærdning (tværbindingsreaktioner)Bogstaveligt oversat betyder udtrykket "crosslinking" "krydsnetværk". I kemisk sammenhæng bruges det om reaktioner, hvor molekyler knyttes sammen ved at indføre kovalente bindinger og danne tredimensionelle netværk.hærdning. På dette tidspunkt vil alternativ karakterisering (f.eks. DMA med NETZSCH DMA 242 Artemis) være mere velegnet; systemet med engangsplader er designet til at overvåge hærdningens forløb.
1 Der findes flere definitioner af gelpunktet. En enkel praktisk definition (som beskrevet i ASTM 4473) er, hvor G' = G'' (dvs. fasevinkel = 45°), men dette vil ændre sig afhængigt af den anvendte svingningsfrekvens. En mere detaljeret definition af sol-gel-overgangen er beskrevet af Winter & Chambon (Chambon, 1987) som det punkt, hvor fasevinklen er uafhængig af frekvensen (i stedet for 45°).
Under hærdningsprocesser kan nogle materialer ændre volumen, enten ved udvidelse eller sammentrækning, hvilket også kan overvåges på Kinexus under den samme hærdningstest. Ofte er disse ændringer uønskede. Men nogle gange (afhængigt af slutanvendelsen) kan det give nyttige oplysninger om processen, f.eks. at prøven udvider sig i et hulrum, som limen skal udfylde, eller at man undgår sammentrækning, som kan give øjeblikkelige og uønskede belastninger på en limning.
I alle disse scenarier er Kinexus tilgængelig til at måle denne ændring. Enten ved at fastgøre mellemrummet og overvåge ændringerne i "Normal Force" (aksial kraft; positiv værdi er op, negativ ned) for at indikere et materiales "tendens" til at ville ændre volumen eller vedligeholde.
Avanceret testkontrol: rSpace Udløsere
Kinexus rSpace -softwaren har avanceret kontrol over normale kraftmålinger ved hjælp af "Trigger"-systemet. Det betyder, at selv under en måling kan styringen af sekvensen ændres, når udløserbetingelsen er opfyldt, så der f.eks. "udløses" en anden handling.
Figur 6 viser et typisk eksempel på, hvordan triggersystemet fungerer for et hærdende materiale, som oprindeligt er "viskøst domineret" (dvs. en viskoelastisk væske, som har en tendens til at flyde). Som sådan vil en indledende normal kraft skubbe (flyde) prøven ud af målespalten. I denne viskøse tilstand vil prøven flyde, da den ikke kan påføres en udadrettet kraft, da prøven ellers bare vil deformeres (slappe af) i stedet (derfor ingen nettoændring i normalkraften). Som sådan starter sekvensen med en måling med fast mellemrum og "udløser" normalkraftkontrol (dvs. variabelt mellemrum), når prøven har et for højt modul, så det ikke længere er sandsynligt, at den er viskøst domineret, hvilket gør det sandsynligt, at prøven udvider sig eller trækker sig sammen.
Yderligere skræddersyet og fleksibel kontrol er tilgængelig med dette unikke og fleksible udløsersystem, der leveres med rSpace; de fleste instrumentvariabler kan udløses. Kinexus' engangspladesystem er fortsat kompatibelt med Kinexus' opløsningsmiddelfældesystemer:
- Kinexus passivt dæksel til opløsningsmiddelfælde kun til standardplader og cylinderpatroner, fremstillet af rustfrit stål
- Kinexus-cover til aktiv opløsningsmiddelfælde kun til aktiv hættepatron, fremstillet af rustfrit stål
