15.09.2022 by Aileen Sammler
60 år med NETZSCH-Gerätebau: Udvikling af nye laserblitzapparater
I sidste uge lærte du om historien bag NETZSCH Laser/Light Flash-analysatorerogså kendt som LFA'er. I dag vil vi tale om yderligere udvikling af Laser Flash og løfte sløret for, hvad vores administrerende direktør Dr. Jürgen Blumm undersøgte i sin afhandling i forbindelse med LFA.
Det nye lavtemperatur-laserblitzapparat
Hvordan ændrer energibehovet til opvarmning/afkøling af et hjem sig som følge af forskellige udetemperaturer, eller hvordan ser temperaturfordelingen i en satellit ud under forholdene i det ydre rum? For at kunne besvare spørgsmål som disse var der brug for et måleinstrument, der også kunne fungere under stuetemperatur.
NETZSCH derfor udviklede vi i 1997 en LFA 427 til lavtemperaturområdet, som kunne måle materialers termiske diffusivitet mellem -40 °C og 200 °C. Den blev brugt inden for områder som byggematerialer, plast og materialer til luft- og rumfart. De særlige egenskaber ved denne LFA var dens rørovn med bifilær varmespiral og kølekappe samt et cirkulært kølesystem til temperaturer under stuetemperatur.
Laserblitzanalyse som en del af vores administrerende direktør Dr. Jürgen Blumms disputats
I 1995 begyndte Jürgen Blumm sin karriere i applikationslaboratoriet. Gennem et forskningsprojekt om sintringsoptimering i samarbejde med Julius-Maximilian-universitetet i Würzburg dedikerede han i 2003 sin afhandling til emnet "Termisk karakterisering af højtydende keramik før, under og efter sintringsprocessen". De målemetoder, der blev udbygget og kombineret inden for rammerne af hans doktorafhandling, gav en helt ny tilgang til analysen af sintringsprocessen. De kinetiske simuleringsberegninger var et afgørende bidrag til procesoptimering i forbindelse med SintringSintring er en produktionsproces, hvor man danner et mekanisk stærkt legeme ud af et keramisk eller metallisk pulver. sintring af keramiske materialer. Jürgen Blumm var en af de første til at forske i sintringskinetik i flere trin. Han brugte Laser Flash-proceduren til at undersøge temperaturdiffusiviteten:
Se her et uddrag af Jürgen Blumms afhandling:
“Gennem måling af den termiske diffusivitet i overensstemmelse med laserblitzproceduren var det muligt at bestemme påvirkninger af faseændringer på transportegenskaberne. Denne kontaktløse, ikke-destruktive måleprocedure muliggjorde målinger selv i sintringsområdet. Brugen af aktuelle evalueringsprocedurer, der er kendt fra litteraturen, samt dem, der er nyudviklet inden for rammerne af dette arbejde, gav mulighed for resultater med en betydelig stigning i præcisionen. Kombinationen af alle målinger gjorde det muligt at bestemme de keramiske materialers Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne før, under og efter sintringsprocessen med den nødvendige præcision til simuleringsberegninger.
På grundlag af de målte termofysiske data blev der udført finite-element-simuleringer, som giver indsigt i temperaturfordelingen i et keramisk sintringslegeme under varmebehandling. Ved at tage hensyn til de temperaturafhængige dimensionsændringer og den termiske diffusivitet blev der først og fremmest garanteret simuleringer med høj præcision ved høje temperaturer. Gennem forbedring af eksisterende evalueringsrutiner og brug af state-of-the-art evalueringsprocedurer var det muligt at opnå en højere grad af præcision med måledata og en bedre forståelse af processerne under SintringSintring er en produktionsproces, hvor man danner et mekanisk stærkt legeme ud af et keramisk eller metallisk pulver. sintring.
De måleprocedurer, der blev udvidet og/eller kombineret inden for rammerne af dette arbejde, giver mulighed for en ny tilgang til analyse af sintringsprocessen. De simuleringsberegninger, der er gjort mulige på baggrund af måleresultaterne, giver mulighed for at optimere processtyringen under SintringSintring er en produktionsproces, hvor man danner et mekanisk stærkt legeme ud af et keramisk eller metallisk pulver. sintring af keramiske materialer. Gennem den næsten komplette termiske karakterisering af en keramik under fremstillingsprocessen bliver det desuden muligt at justere de termofysiske egenskaber af en komponent til dens efterfølgende anvendelse.”
NanoFlashog MicroFlash®® vises
For at kunne dække et endnu bredere brugermarked udvidede NETZSCH sin produktlinje i begyndelsen af 2000'erne og opkøbte det amerikanske firma Holometrix-Micromet, som havde produceret både en Heat Flow Meter-serie og en small LFA. Allerede i 2002 blev det første NETZSCH LFA-bordinstrument lanceret: LFA 447 NanoFlash. Det blev især brugt til grundforskning og kvalitetskontrol. Med LFA 457 MicroFlash®® blev et andet LFA-bordapparat med omfattende tekniske og designspecifikke innovationer introduceret på markedet. LFA 457 MicroFlash®® havde både nydesignet elektronik og forskellige ovne, som gav mulighed for målinger i temperaturområdet fra -125 °C til 1100 °C. Alle LFA-systemer var i overensstemmelse med ASTM E1461.
Klik her for at læse den tekniske artikel fra dengang af Dr. Jürgen Blumm og Stephan Knappe om LFA 447 NanoFlash med titlen "From Light Flash to Heat Transfer of Polymers":
Første LFA med Xenon-lyskilde op til 1250 °C
I 2013 blev der med LFA 467 HyperFlash®® med succes lanceret et nyt design til et laser-/lysblitzapparat. Dette lysblitzsystem lagde grunden til det nye højtemperaturapparat LFA 467 HT HyperFlash®, med hvilket det endelig var muligt at udføre målinger med en Xenon-blitzlampe op til 1250 °C. Pladsbehovet for højtemperaturversionen forblev det samme som for lavtemperaturversionen. Desuden udmærker lyskilden sig ved en lang levetid og kræver desuden ikke klassificering i en laserklasse.
Klik her for at læse en artikel i vores OnSet-kundemagasin fra 2015, der introducerer den dengang nye LFA 467 HT HyperFlash®:
Markedsleder inden for bestemmelse af varmeledningsevne og varmediffusivitet
NETZSCH-Gerätebau GmbH tilbyder i dag tre modeller af LFA, der dækker et bredt spektrum af materialer over et bredt temperaturområde. NETZSCH LFA-systemerne opfylder relevante instrument- og anvendelsesstandarder som ASTM E1461 og DIN EN 821.
