15.09.2022 by Aileen Sammler
60 години NETZSCH-Gerätebau: Разработване на нови лазерни светкавици
Миналата седмица научихте за историята на NETZSCH Лазерни/ светкавични анализатори, наричани за краткост LFA. Днес ще поговорим за по-нататъшните разработки в областта на лазерните светкавици и ще ви разкрием какво е изследвал нашият управляващ директор д-р Юрген Блум в своята дисертация във връзка с LFA.
Новият апарат за нискотемпературна лазерна светкавица
Как се променят енергийните нужди за отопление/охлаждане на дома в резултат на различни външни температури или как изглежда разпределението на температурата в спътник при условията в космическото пространство? За да се отговори на подобни въпроси, беше необходим измервателен уред, който да може да работи и при температура под стайната.
NETZSCH ето защо през 1997 г. беше разработен LFA 427 за нискотемпературния диапазон, който може да измерва топлинната дифузия на материали между -40°C и 200°C. Той се използва в области като строителни материали, пластмаси и материали за въздушни и космически пътувания. Специалните характеристики на този LFA са тръбната пещ с бифиларна нагревателна намотка и охлаждаща риза, както и кръгова охладителна система за температури под стайна температура.
Лазерен светкавичен анализ като част от дисертацията на нашия изпълнителен директор д-р Юрген Блум
През 1995 г. Юрген Блум започва кариерата си в Лабораторията за приложения. В рамките на изследователски проект за оптимизиране на синтероването в сътрудничество с Юлиус-Максимилианския университет във Вюрцбург през 2003 г. той посвещава дисертацията си на темата "Термична характеристика на високопроизводителна керамика преди, по време и след процеса на синтероване". Измервателните методи, които бяха разширени и комбинирани в рамките на докторската му дисертация, внесоха изцяло нов подход към анализа на процеса на синтероване. Изчисленията на кинетичната симулация допринесоха за промяна в оптимизацията на процеса на синтероване на керамични материали. Юрген Блум е един от първите, които изследват кинетиката на многоетапното синтероване. Той използва процедурата "Лазерна светкавица" за изследване на температурната дифузия:
Вижте тук откъс от дисертацията на Юрген Блум:
“Чрез измерване на термичната дифузия в съответствие с процедурата на лазерната светкавица беше възможно да се определи влиянието на фазовите промени върху транспортните свойства. Тази безконтактна, недеструктивна процедура за измерване направи възможни измерванията дори в зоната на синтероване. Използването на актуални процедури за оценка, известни от литературата, както и на новоразработени в рамките на тази работа, позволи да се получат резултати със значително повишена точност. Комбинацията от всички измервания позволи определянето на коефициента на топлопроводност на керамичните материали преди, по време на и след процеса на синтероване с прецизността, необходима за симулационните изчисления.
Въз основа на измерените термофизични данни бяха проведени симулации по метода на крайните елементи, които позволяват да се вникне в разпределението на температурата в керамичното тяло по време на термичната обработка. Преди всичко, чрез отчитане на температурнозависимите промени в размерите и термичната дифузия, бяха гарантирани симулации с висока точност при високи температури. Чрез усъвършенстване на съществуващите процедури за оценка и използване на най-съвременни процедури за оценка беше възможно да се постигне по-високо ниво на прецизност на данните от измерванията и по-добро разбиране на процесите по време на синтероване.
Процедурите за измерване, разширени и/или комбинирани в рамките на тази работа, позволяват нов подход към анализа на процеса на синтероване. Симулационните изчисления, направени въз основа на резултатите от измерванията, позволяват оптимизиране на управлението на процесите по време на синтероване на керамични материали. Освен това чрез почти пълното термично характеризиране на керамиката по време на производствения процес става възможно адаптирането на термофизичните свойства на компонента към последващото му приложение.”
NanoFlashи MicroFlash®® се появяват
За да може да покрие още по-широк потребителски пазар, в началото на 2000 г. NETZSCH разшири своята продуктова линия и придоби американската компания Holometrix-Micromet, която произвеждаше серия Heat Flow Meter и small LFA. Още през 2002 г. е пуснат на пазара първият NETZSCH настолен уред LFA: LFA 447 NanoFlash. Той е използван най-вече за фундаментални изследвания и контрол на качеството. С LFA 457 MicroFlash®® на пазара беше представен друг настолен апарат LFA с цялостни технически и специфични за дизайна иновации. LFA 457 MicroFlash®® се отличаваше както с новоразработена електроника, така и с различни пещи, които позволяваха измервания в температурния диапазон от -125°C до 1100°C. Всички системи LFA са в съответствие с ASTM E1461.
Кликнете тук, за да прочетете техническия документ от онова време на д-р Юрген Блум и Щефан Кнапе относно LFA 447 NanoFlash, озаглавен "От светкавицата до топлопреноса на полимери":
Първият LFA с ксенонов източник на светлина до 1250°C
През 2013 г., с LFA 467 HyperFlash®®, успешно бе лансиран нов дизайн за апарат за лазерни/ светлинни светкавици. Тази система за светкавици положи основите на новия високотемпературен апарат LFA 467 HT HyperFlash®, с който най-накрая стана възможно да се извършват измервания с ксенонова светкавица до 1250°C. Изискването за пространство за високотемпературната версия остава същото като за нискотемпературната версия. Освен това светлинният източник се отличава с дълъг живот и освен това не изисква класифициране в клас лазер.
Кликнете тук, за да прочетете статия в нашето списание за клиенти OnSet от 2015 г., в която се представя новият по онова време LFA 467 HT HyperFlash®:
Пазарен лидер в определянето на топлопроводимостта и топлодифузията
NETZSCH-Днес Gerätebau GmbH предлага три модела LFA, които покриват широк спектър от материали в широк температурен диапазон. Системите NETZSCH LFA отговарят на съответните стандарти за инструменти и приложения, като ASTM E1461 и DIN EN 821.
