26.01.2021 by Milena Riedl, Dr. Sahbi Aloui
적용 중 엘라스토머 재료의 기계적 특성 모니터링
엘라스토머 소재에 필요한 기계적 및 유전체 특성 프로파일은 적용 분야에 적합한 폴리머, 필러 및 첨가제를 선택함으로써 달성할 수 있습니다. 타이어, 씰링 및 자동차 분야의 엘라스토머 소재는 사용 수명 동안 다양한 기계적 하중과 환경 조건으로 인해 지속적인 변화를 겪습니다. 소재는 피로, 열 노화 및 마모의 징후를 보이기 시작합니다. 이는 필연적으로 내장 제품의 교체로 이어집니다. 마모 또는 찢어짐의 징후는 소재 내부 구조의 변화로 인한 것입니다.
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소재는 피로, 열 노화 및 마모의 징후를 보이기 시작합니다. 이는 필연적으로 내장 제품의 교체로 이어집니다. 마모 또는 찢어짐의 징후는 재료 내부 구조의 변화로 인한 것입니다.
특성 프로파일의 변화를 파악하기 위해 적용 중 탄성 재료의 기계적 특성을 모니터링하는 비용 효율적인 방법은 연구 논문 "정적 및 동적 하중 하에서 탄성 재료의 유전체 및 동적 기계적 특성의 동시 특성화"에서 확인할 수 있습니다 (여기에서 다운로드)!
미세 구조를 분석하기 위한 '마커'는 이미 DEA를 통해 존재합니다
엘라스토머 소재의 필러는 기계적 보강재 역할을 하며, 카본 블랙의 경우 전기 전도성이 있을 수도 있습니다. 카본 블랙은 특징적인 '스냅샷'을 위한 '마커'로 사용됩니다. 이는 엘라스토머 소재의 실제 기계적 상태를 지속적으로 모니터링하고 "보고"합니다."[1].
기계적 손상으로 인한 필러 네트워크의 변화
유전체 분석은 물질의 내부 구조 역학에 대한 지식을 습득하는 데 매우 효과적인 도구입니다. 동역학적 분석은 재료의 거시적 거동을 더 많이 반영합니다. 동역학 및 유전체 동시 측정은 이러한 이점을 결합하여 기계적 상태와 재료의 "스냅샷" 유전체 스펙트럼 사이의 관계를 설정합니다[1]. DMA로 모니터링되는 저장 계수는 시료 내에서 발생한 기계적 손상과 관계없이 DEA로 모니터링되는 유전체 전도도와 직접적으로 관련이 있습니다.
엘스비어의 학제 간 학술지 Polymer에 게재된 연구 논문 "정적 및 동적 하중 하에서 엘라스토머 재료의 유전체 및 동적 기계적 특성의 동시 특성화"의 저자는 다양한 정적 및 동적 하중에 따른 필러 네트워크의 구조적 변화를 실시간으로 조사합니다. 논문 전문은 2021년 3월 8일까지 무료로 이용할 수 있습니다!
추가 문의사항이 있으시면 Horst Deckmann 박사와 사비 알루이 박사에게 연락해 주시기 바랍니다.
NETZSCH DiPLEXOR® 500 N으로 유연성 향상
카본 블랙으로 채워진 SBR 샘플의 동적-기계적 및 유전체 동시 측정은 DMA GABO Eplexor® 시스템을 발전시킨 동적-기계적 및 유전체 분석기 NETZSCH DiPLEXOR® 500 N (그림 1)으로 수행되었습니다. 이 시스템의 주요 특징은 독립적인 설정과 함께 정적 및 동적 하중을 별도로 생성한다는 것입니다. 이 시스템은 복잡한 측정에 적합하며 동시에 더 큰 유연성을 제공합니다. 또한 모듈식 설계로 시료의 치수와 강성에 따라 감도를 조정할 수 있습니다.
출처
[1] 사비 알루이, 안드레이 랑, 호르스트 데크만, 만프레드 클뤼펠, 울리히 기세, 정적 및 동적 하중 하에서 엘라스토머 재료의 유전체 및 동적-기계적 특성의 동시 특성화, Polymer, Volume 215, 2021, 123413, ISSN 0032-3861, https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.123413.(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386121000367)