고온용 초음파 측정 시스템을 장착한 이축압출기를 이용하여 고에너지 물질 시뮬란트의 분산도를 실시간으로 모니터링하는 연구를 하였다. 결합제 수지 및 충전제로 ethylene vinyl acetate(EVA)와 Dechlorane plus 25를 각각 사용하여 고에너지 물질 시뮬란트 현탁계를 구성하였다. 충전 부피분율이 증가함에 따라 현탁계의 초음파 속도는 전혀 변화를 보이지 않았으나 초음파 감쇠는 선형적으로 감소하였는 바 고르게 분산된 현탁계를 대상으로 초음파 감쇠를 측정하면 충전함량을 추정할 수 있음을 확인하였다. 또한 60 v% 이상으로 충전된 고농축 현탁계에서는 반복 압출실험을 수행한 결과 초음파 감쇠의 편차가 감소하여 직선값에 접근하는 경향을 보이는 바 분산도의 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 on-line 및 in-line으로 측정된 초음파 감쇠와 off-line으로 SEM 및 Image Analyzer 그리고 열중량분석을 병행함으로써 분산도 및 충전 함량을 평가할 수 있을 것으로 사료된다.
We studied in-line monitoring the dispersion of highly energetic material simulant by a twin screw extruder having a high temperature ultrasonic system. The simulant suspension system consisted of ethylene vinyl acetate and Dechlorane plus 25 as binder and filler, respectively. With increasing filling fraction, the ultrasonic velocity was not changed but the attenuation linearly decreased. It was possible to estimate the solid fraction of well dispersed suspension system by measuring ultrasonic attenuation. The ultrasonic attenuation of samples filled over 60 v% approached straight line with increasing filling fraction when the samples was extruded repeatedly. It was due to the enhanced dispersion of solid particles in the suspension system. It was believed that the degree of dispersion and filling fraction could be obtained by combination of on-line measurement like ultrasonic attenuation and off-line analysis like TGA and SEM with image analyzer.
