[A+ 결과보고서] 유변물성 측정 실험

소개

부산대학교 3학년 1학기 화공생명공학실험 결과보고서입니다.

제 스토어에 1학년부터 3학년까지 했던 모든 실험 보고서를 게시해놓았습니다.
실험 과목 모두 A+ 받았으니 믿고 구매하셔도 됩니다 :)

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
가) 유변물성
나) 전단응력(Shear Stress)
다) 전단속도(Shear Rate)
라) 유체의 성질
마) SAOS Test(Small Amplitude Oscillatory Shear test)

3. 실험 기구 및 시료
가) 실험 기구
① 회전형 레오미터
② 지오미터리(geometry)

나) 시료
① PLA(Poly Lactic Acid)
② PBAT(Poly Butylene Adipate Terephthalate)

4. 실험 방법

5. 실험 결과
가) PLA80/PBAT20
나) PLA60/PBAT40

6. 결론 및 고찰
가) 결론
① G’(저장탄성률), G’’(손실탄성률)
② tan(δ)(손실각)
③ 복소점도(η*)
나) 고찰
① 재현성
② 오차 원인
③ 실험 결과에서 tan(δ)가 0과 1 사이의 값을 갖는 이유

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 레오미터를 통해 측정할 수 있는 점탄성 특성에 대해 알아본다.
- 대표적인 복합유체인 고분자 용융체의 유변물성을 측정해 비교해본다.

2. 실험 이론
가) 유변물성
유변학은 물질의 변형과 응력을 다루는 학문이고, 물질이 유동과 변형을 거칠 때 나타내는 독특한 성질이 그 물질의 유변물성이다.

나) 전단응력(Shear Stress)
물과 같은 유체의 경우, 운동하고 있는 유체가 고체면과 접촉하게 되면 유체의 점성(Viscosity)에 의해 경계면에서 내부저항을 받으며 흐르게 되는데 이때 경계면에서 작용하는 단위면적당의 마찰력을 전단응력이라 하며, 유체의 점성계수에 많은 영향을 받는다. 전단응력이 전단속도(Shear rate)과 선형적인 관계를 나타내는 유체를 뉴턴 유체(Newton fluids), 그렇지 않은 유체를 비뉴턴 유체(Non-Newton fluids)라 한다.

다) 전단속도(Shear Rate)
전단응력을 주었을 때 시간에 따른 유체의 속도기울기, 즉 전단변형의 증가율을 의미한다.

라) 유체의 성질
① 점성
유체의 흐름에 대한 저항을 말하며 운동하는 액체나 기체 내부에 나타나는 마찰력이므로 내부마찰이라고도 한다. 즉, 액체의 끈끈한 성질이다. 액체와 기체의 점성은 온도에 따라 다르다. 액체는 온도가 올라가면 점성은 약해지지만 기체는 온도가 올라가면 점성은 높아진다. 액체의 경우 온도가 올라가면 분자 사이의 결속력이 약해져 점성이 약해지는 것이다. 하지만 기체는 온도가 높으면 분자의 운동량이 증가해 분자사이의 마찰력이 증가하게 된다. 결국 온도가 올라가면 기체의 점성은 높아진다.

참고자료

· LG케미토피아. (2021). 폴리머 인사이트 #37 자연으로 돌아가는 생분해성 소재, PBAT(Poly-Butylene Adipate Terephthalate). 자연으로 돌아가는 생분해성 소재, PBAT(Poly-Butylene Adipate Terephthalate) (lgchem.com)
· 현규. (2013). 진폭이 큰 진동유동(LAOS)을 이용한 고분자 물질의 비선형 유변물성 해석과 그 응용. Polymer Science and Technology, Vol 24, No 2, p 183-190
· Rahul M. Rasal, Amol V. Janorkar, Douglas E. Hirt. (2010). Poly(lactic acid) modifications. Progress in Polymer Science, p 338–356
· Malvern Instruments Limited. (2016). A Basic Introduction to Rheology.
· Racha Al-Itry, Khalid Lamnawar, Abderrahim Maazouz. (2012). Improvement of thermal stability, rheological and mechanical properties of PLA, PBAT and their blends by reactive extrusion with functionalized epoxy. Polymer Degradation and Stability, Vol 97, Issue 10, p 1898-1914
· 이인복, 조병훈, 손호현, 이상탁, 엄정문. (2004). 수직 진동형 Rheometer를 이용한 복합레진의 유변학적 성질의 측정. 서울대학교 치과대학 보존학교실, 대한치과보존학회지, Vol 29, No 6
· Gammadot Rheology. Welcome to Gammadot Rheology - Suppliers of Rheology & Materials Characterisation Testing & Consultancy Services providing rheometry, viscometry and Thermal Properties Measurement for Quality Control, Failure Analysis and Moldflow Flow Simulation.
· 송형용, 현규. (2017). 유변물성을 이용한 고분자 물질의 분석. Polymer Science and Technology, Vol 28, No 5, p 401-408