60 عامًا من NETZSCH-Gerätebau GmbH - تاريخ التحليل الحراري المتزامن

في شهر يناير، وكجزء من الاحتفال بالذكرى السنوية ^الستين لتأسيس شركتنا على مدار العام، ألقينا نظرة على ما وراء الكواليس على أجهزة قياس التمدد الخاصة بنا. في فبراير، سيكون كل شيء عن STA - التحليل الحراري المتزامن. سيكون هناك قصة مثيرة للاهتمام حول تطور STA لدينا على مدى العقود الماضية، ومساهمة مثيرة من أحد عملائنا القدامى في مجال أبحاث السلامة النووية، وحكايات عن تجارب غريبة ومجنونة مر بها فريق الخدمة الصيني في شنغهاي. وستكون هناك أيضًا أغنية عيد ميلاد ..

تاريخ التحليل الحراري المتزامن (TGA-DSC/DTA) (STA)

STA - إلى جانب قياس التمدد، تعد تقنية التحليل الحراري الكلاسيكية هذه واحدة من أقدم تقنيات التحليل الحراري الكلاسيكية في تاريخ شركة NETZSCH-Gerätebau GmbH. تطورت أجهزة STA من تقنية التحليل الحراري التفاضلي (DTA). في عام 1954، قامت شركة NETZSCH ببناء أول جهاز DTA لتوصيف المعادن (الكاولين والصلصال وما إلى ذلك). ومن بين الاستخدامات الأخرى، تم استخدامها لتحديد المراحل المعدنية وكانت طريقة مهمة لاختيار وضمان جودة المواد الخام الخزفية لصناعة الخزف في شمال بافاريا. وفي الجيولوجيا وعلم المعادن، كان يُستخدم لتحديد وتقدير كمية المعادن الطينية والمواد غير العضوية وكذلك المركبات العضوية. وفي وقت لاحق، سمح الجمع بينه وبين الميزان الحراري (TGA) بتحديد التأثيرات النشطة والفاقد الكتلي في وقت واحد. وقد أتاح ذلك إمكانية تعيين خسائر الوزن - على سبيل المثال، تلك الناتجة عن عمليات الجفاف أو التحلل - إلى قمم DTA الماصة للحرارة أو الطاردة للحرارة أثناء القياس.

اقرأ مقالاً عن تاريخ شركة NETZSCH-Gerätebau GmbH منذ عام 1969.

تم تصنيع وتسليم أول ميزان حراري مفرغ من الهواء من نوع NETZSCH TGA 419 في عام 1969، وتبعه بعد عام واحد STA 429. كان هناك بالفعل STA 409 في ذلك الوقت أيضًا، ولكنه لم يكن محكمًا للغاز. في ذلك الوقت، كان تسجيل البيانات لا يزال يتم عن طريق مسجل قياس. تم قطع القمم يدويًا ووزنها لتحديد الإنثالبي. في وقت لاحق، استخدم المشغلون أول كمبيوتر HP (HP310) مع محركات أقراص مزدوجة. استُخدمت طابعات المصفوفة النقطية والطابعات النقطية لإخراج البيانات بيانيًا بعد التقييم. في ذلك الوقت، تم أيضًا تطوير أدوات محكمة الغلق بالغاز والتفريغ حيث أصبح من الضروري أيضًا القياس في أجواء غازية خاملة لمنع الأكسدة - على سبيل المثال، أكسدة المعادن مثل التيتانيوم أو التنجستن أو الزركونيوم.

تسجيل البيانات: من مسجل القياس إلى تكنولوجيا الكمبيوتر الحديثة

ازدادت متطلبات الدقة والثبات والحساسية على المدى الطويل بمرور الوقت كما ازدادت متطلبات الدقة والثبات والحساسية على المدى الطويل مع مرور الوقت وكذلك التصغير في الإلكترونيات والتقدم في تكنولوجيا الكمبيوتر.

انقر هنا للاطلاع على أحد كتيبات STA 429 الأولى.

من هذه النقطة فصاعدًا، تم استخدام الموازين الرقمية بدلاً من الموازين التناظرية المستخدمة سابقًا. وأدى ذلك أيضًا إلى تقليل علب الموازين؛ على سبيل المثال، من 25 لترًا من الحجم الميت في علب الموازين القديمة إلى حوالي 2.5 لتر في الموازين الجديدة STA. أدى انخفاض الحجم بشكل كبير إلى تقليل أوقات الضخ وعمليات تبادل الغازات وتحسين نقاء جو القياس.

إعداد الأدوات المعيارية لتحقيق أقصى قدر من المرونة

كانت فلسفة NETZSCH واضحة منذ بداية التطوير: كان القصد هو تصميم إعداد معياري لجهاز STA يوفر ترتيبات قياس مرنة للغاية، من خلال وجود عدد قليل من خطوات التعديل التي يمكن للعميل تنفيذها شخصيًا.

على سبيل المثال، يمكن تغيير حاملات عينات DTA وDSC المختلفة بسهولة بفضل أنظمة التوصيل. وهذا يسمح بالتغيير السريع من حساسات TGA إلى TGA-DTA أو TGA-DSC. وباستخدام أنواع مختلفة من المزدوجات الحرارية، يمكن ضبط وتعيين نطاق درجة الحرارة الأمثل للقياس، إلى جانب الحساسية.

وأدت طلبات العملاء ومتطلبات القياس الجديدة إلى مجموعة متنوعة من الأفران التي تغطي نطاق درجة حرارة من -160 درجة مئوية إلى 2400 درجة مئوية، وتسمح بأجواء خاصة (أفران بخار الماء، وأفران لأجواء الغازات المسببة للتآكل، وما إلى ذلك) أو مصممة لمعدلات كره سريعة للغاية (أفران عالية السرعة). يعد تحليل الغاز في المراحل النهائية (MS، FT-IR، GC-MS) إضافة مهمة لأجهزة STA. وفي كثير من الحالات، يسمح ذلك بتفسير أسهل لنتائج التحليل الفوق صوتي، والتي غالبًا ما تصبح ذات مغزى. سنناقش إمكانيات الاقتران هذه بالتفصيل الشهر المقبل. وفي الأسبوع المقبل، اكتشف بالتفصيل ما الذي يجعل أجهزة STA الحالية فريدة من نوعها.