Dielektrisk spektroskopi

Ved dielektrisk spektroskopi måles den komplekse permittivitet som funktion af frekvens og temperatur. Ud fra resultaterne kan man undersøge de dielektriske relaksationer i materialet, hvilket kan give information om fx hvor veldispergeret et fyldstof i en polymer er.

Den komplekse permittivitet ε^* kan måles i frekvensområdet 10^-6 Hz til 1 Mhz ved måling af en materialeprøves impedans i et parallel-plade kapacitor setup. På Teknologisk Institut anvendes en Novocontrol Alpha A Analyzer, hvor strøm, spænding og fasevinkel måles med en højopløsnings analysator i impedans mode.

Prøven monteres i den aktive fikstur, som indeholder den nødvendige elektronik for at målingen kan udføres med høj nøjagtighed og i et bredt måleområde.

Figur 1. Aktiv prøveholder konstrueret til at minimere effekter fra kabler og målecelle

Figur 2. Prøven monteres mellem de to testelektroder

Under målingen anbringes fiksturen med testemnet i en ovn, hvor temperaturen kan kontrolleres i intervallet 25 – 400 °C ± 0,1 °C.

Eksemplet herunder viser ændringen i imaginærdelen af den komplekse permittivitet som funktion af ændringer i dispergeringsgraden af en nanoclay i HDPE. Jo bedre dispergering, jo lavere frekvens ligger den laveste top i spektret ved.

Links:
Dielektricitetskonstant (ydelse):
DC Ledningsevne (ydelse)
Grundlæggende elektrisk måleteknik (kursus)
Nanotough (EU projekt)