23.12.2024 von Dr. Chiara Baldini

Entdecken Sie die vielseitigen Öfen der NETZSCH STA 509 Jupiter®-Geräteserie

Die NETZSCH STA 509 Jupiter®-Serie ist ein äußerst anpassungsfähiges System für die simultane thermische Analyse mit einer Vielzahl von Öfen, die für unterschiedliche Temperaturbereiche und Anforderungen an die Materialcharakterisierung ausgelegt sind. Dieser Artikel ist der erste einer Reihe, in der die technischen Merkmale und Anwendungen der einzelnen Öfen beleuchtet werden, um die beste Konfiguration für Ihre spezifischen analytischen Anforderungen zu finden.

Die NETZSCH STA 509 Jupiter®-Serie ist ein äußerst anpassungsfähiges System für die simultane thermische Analyse mit einer Vielzahl von Öfen, die für unterschiedliche Temperaturbereiche und Anforderungen an die Materialcharakterisierung ausgelegt sind.

Die Modelle STA 509 Jupiter®Select und Supremebieten darüber hinaus die Möglichkeit, zwei Öfen gleichzeitig zu installieren, so dass ein nahtloser Wechsel zwischen analytischen Aufgaben ohne Demontage oder gänzlicher Neukalibrierung möglich ist. Dies reduziert Stillstandszeiten und erhöht die Produktivität. Darüber hinaus wird nur ein Analysegerät sowohl für die Qualitätskontrolle als auch für die fortgeschrittene Materialforschung benötigt.

Die STA 509 Jupiter® ist mit einer Vielzahl an Ofenoptionen ausgestattet, sodass eine Anpassung an eine Vielzahl von Materialien und Prüfbedingungen möglich ist. So besteht etwa die Möglichkeit, einen Ofen für den Tieftemperaturbereich, wie er für die Polymercharakterisierung erforderlich ist, zu nutzen, während ein weiterer Ofen zur Verfügung steht für Hochtemperaturapplikationen, wie sie für Keramiken und Metalle typisch sind.

Dieser Artikel ist der erste einer Reihe, in der die technischen Merkmale und Anwendungen der einzelnen Öfen beleuchtet werden, um die beste Konfiguration für Ihre spezifischen analytischen Anforderungen zu finden.

Die STA 509 Jupiter® Serie

  • STA 509 Jupiter®Classic

    Bestes Preis/Leistungs-Verhältnis

    • RT bis 1600 °C
    • SiC-Ofen
    • Auflösung der Waage: 0,1 μg
    • Optionaler ASC mit 20 Positionen
  • STA 509 Jupiter®Select

    Auf individuelle Bedürfnisse zugeschnitten

    • -150 °C bis 2400 °C
    • Auswahl aus 12 verschiedenen Öfen
    • Auflösung der Waage: 0,1 μg
    • Optionaler ASC mit 20 Positionen oder zweiter Ofen
  • STA 509 Jupiter®Supreme

    Instrument für Höchstleistungen

    • -150 °C bis 2000 °C
    • Auswahl aus 9 verschiedenen Öfen
    • Auflösung der Waage: 0,025 μg
    • Optionaler ASC mit 20 Positionen oder zweiter Ofen

Kapitel 1: Hochtemperaturöfen - Ein Erbe mit Wurzeln in der Keramikindustrie

Die Geschichte von NETZSCH Analysieren & Prüfen in der Hochtemperaturanalytik reicht mehr als 60 Jahre zurück, als das Unternehmen erstmals thermische Analysegeräte für die bayerische Keramikindustrie entwickelte.

Die ersten NETZSCH-Geräte, wie z.B. das Differenzthermoanalysesystem (DTA), wurden zur Untersuchung von keramischen und mineralischen Rohstoffen wie Kaolin und Ton eingesetzt. Der Erfolg dieser Hochtemperaturöfen bei der Qualitätskontrolle von keramischen Materialien legte den Grundstein für den guten Ruf von NETZSCH in der präzisen Thermischen Analyse.

In den späten 1960er Jahren erweiterte NETZSCH seine analytischen Möglichkeiten, um den wachsenden Anforderungen in der Keramikindustrie gerecht zu werden, und führte die ersten Systeme für die Simultane Thermische Analyse (STA) ein.

Diese STA-Systeme kombinierten die Thermogravimetrie (TGA) mit der Differenzthermoanalyse (DTA) und ermöglichten so die präzise, simultane Messung von Massenänderungen und kalorischen Effekten. Dieser Ansatz, der für das Verständnis von thermischer Stabilität, Phasenübergängen und Zusammensetzungen unerlässlich ist, hat sich seither zu einem Eckpfeiler in Branchen entwickelt, die von Baustoffen über Keramik bis hin zur modernen Metallurgie reichen.

Die NETZSCH STA 509 Jupiter®-Serie ist ein äußerst anpassungsfähiges System für die simultane thermische Analyse mit einer Vielzahl von Öfen, die für unterschiedliche Temperaturbereiche und Anforderungen an die Materialcharakterisierung ausgelegt sind.

Die gebräuchlichsten Hochtemperaturöfen

1. Siliziumkarbid (SIC)-Öfen mit austauschbaren Schutzrohr
  • Temperaturbereich: von Raumtemperatur (RT) bis 1600 °C
  • Anwendungsbereiche:

Der SiC-Ofen ist für Routineanalysen bis 1600 °C konzipiert. Typische Anwendungen sind die Charakterisierung von Keramiken, Baustoffen, Metallen und Legierungen, bei denen die gewonnenen Daten, wie z.B. Thermische StabilitätEin Material ist thermisch stabil, wenn es sich unter Temperatureinfluss nicht zersetzt. Eine Möglichkeit, die thermische Stabilität einer Substanz zu bestimmen ist die Verwendung eines TGA (thermogravimetrischer Analysator).thermische Stabilität und Oxidationsraten, für die Optimierung von Produktformulierungen und Produktionsprozessen unerlässlich sind.

Dank seiner robusten Bauweise ist dieser Ofen für aggressive Proben und den Einsatz in korrosiver Atmosphäre geeignet. Aufgrund seiner Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit eignet er sich besonders für die Analyse oxidationsempfindlicher Metalle und Keramiken, die beim Aufheizen mit der Umgebung reagieren können.

In der Metall- und Legierungsindustrie zum Beispiel ist ein wesentlicher Vorteil des SiC-Ofens seine Beständigkeit gegen die Freisetzung von Dämpfen während des Aufheizens, wie zum Beispiel Zink, das besonders schädlich für Platinheizelemente sein kann, wie sie in anderen handelsüblichen Hochtemperaturofen verwendet werden.

Darüber hinaus ist der SiC-Ofen mit einem Schutzrohr aus Aluminiumoxid ausgestattet, das vom Anwender leicht ausgetauscht werden kann. Diese Eigenschaft trägt zusätzlich zur Stabilität und Langlebigkeit des Ofens über einen längeren Nutzungszeitraum bei, sorgt für konsistentere und genauere Messungen und macht die Wartung einfach und kostengünstig.

 

2. Platin-Ofen
  • Temperaturbereich: RT bis 1500 °C
  • Anwendungsbereiche:

Der Platinofen der STA 509 ist ideal für Materialien, bei denen präzise Messungen der thermischen Eigenschaften, eine außergewöhnliche Thermische StabilitätEin Material ist thermisch stabil, wenn es sich unter Temperatureinfluss nicht zersetzt. Eine Möglichkeit, die thermische Stabilität einer Substanz zu bestimmen ist die Verwendung eines TGA (thermogravimetrischer Analysator).thermische Stabilität und eine gleichmäßige Wärmeverteilung erforderlich sind.

Seine Eigenschaft, die Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.spezifische Wärmekapazität mit außergewöhnlicher Genauigkeit messen zu können, macht ihn unentbehrlich für Industrien, die Geräte entwickeln, bei denen die thermische Leistung bei stabilen hohen Temperaturen entscheidend ist. Industriezweige, die sich auf fortschrittliche Materialien konzentrieren, wie beispielsweise die Entwicklung von Elektronik oder Wärmesensoren, verlassen sich auf den Platinofen, um sicherzustellen, dass ihre Produkte unter anspruchsvollen Bedingungen konstante Leistung erbringen.

Seine präzise Temperaturregelung unterstützt die Prüfung von Materialien unter verschiedenen thermischen Belastungen und macht ihn zur ersten Wahl für Anwendungen, bei denen es auf hohe Genauigkeit und Stabilität ankommt, wie z. B. bei Platin-, Gold- und Keramikverbundwerkstoffen.

 

3. Rhodium-Ofen
  • Temperaturbereich: RT bis 1650 °C
  • Anwendungsbereiche:

Der Rhodium-Ofen der NETZSCH STA 509 ist für weiterführende thermische Analysen ausgelegt, die Temperaturen über 1500 °C erfordern. Dieser Ofen ist sehr widerstandsfähig gegen thermische Belastung, OxidationOxidation kann im Zusammenhang mit thermischer Analyse verschiedene Vorgänge bezeichnen.Oxidation und Korrosion. Damit ist er ideal für die Analyse von Hochleistungswerkstoffen, die in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Elektronikindustrie eingesetzt werden, in denen die Bauteile rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.

Die Beständigkeit von Rhodium gegen OxidationOxidation kann im Zusammenhang mit thermischer Analyse verschiedene Vorgänge bezeichnen.Oxidation und aggressive Atmosphären ist besonders vorteilhaft für Anwendungen mit reaktiven Metallen und technischer Keramik, da sie hochpräzise Messungen von Massen- und Phasenänderungen sowie der spezifischen Wärme ermöglicht.

Die Materialentwickler in diesen Industrien nutzen den Rhodium-Ofen, um die Haltbarkeit, Stabilität und Effizienz zu testen und die Lebensdauer und Leistung ihrer Endprodukte zu verbessern.

 

4. Graphitofen mit austauschbaren Schutzrohren
  • Temperaturbereich: RT bis 2000 °C
  • Anwendungsbereiche:

Der Graphitofen ist für die Prüfung von Werkstoffen bei extremen Temperaturen ausgelegt. Seine Konstruktion bietet eine außergewöhnliche WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit und Beständigkeit, wodurch er für Anwendungen mit Hochleistungskeramik, hochschmelzenden Metallen und anderen hitzebeständigen Materialien geeignet ist.

Der Graphitofen der STA 509 Jupiter® kann zur Untersuchung der thermischen Zersetzung über den gesamten Temperaturbereich, zur Bewertung der thermischen Stabilität von Materialien bei erhöhten Temperaturen, zur Identifizierung von Phasenübergängen und zur Entwicklung permanenter Gase eingesetzt werden.

Wie der SiC-Ofen ist auch der Graphitofen mit vom Anwender austauschbaren Schutzrohren für Messungen in oxidierenden Atmosphären bis 1700 °C und in inerten Atmosphären unter 2000 °C ausgestattet.

Aufgrund seiner Konstruktion ist der Graphitofen ein wertvolles Werkzeug zur Charakterisierung von Feuerfestmaterialien und zur Bestimmung der thermischen Eigenschaften von Materialien, die in Anwendungen wie Ofenauskleidungen, Isolierungen und Hochtemperaturbeschichtungen eingesetzt werden.

Darüber hinaus kann das Verhalten von Hochleistungskeramiken wie Siliziumkarbid, Siliziumnitrid und Aluminiumoxid unter extremen Bedingungen untersucht werden, was für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Automobil- und der Elektronikindustrie von entscheidender Bedeutung ist.

In der Luft- und Raumfahrtindustrie ist er beispielsweise der Ofen der Wahl, um das thermische und Oxidationsverhalten von Superlegierungen und Keramiken zu untersuchen, die in Turbinenkomponenten verwendet werden, um das Design und die Leistung dieser Hochtemperaturteile zu optimieren.

 

5. Wolfram-Ofen
  • Temperaturbereich: RT bis 2400 °C
  • Anwendungsbereiche:

Der Wolframofen der STA 509 ist ein wichtiges Werkzeug für Forschungs- und Entwicklungsanwendungen, die extrem hohe Temperaturen erfordern, die weit über die Möglichkeiten der meisten anderen Öfen auf dem Markt hinausgehen. Dies macht ihn besonders vorteilhaft für Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Kernenergie und Energie, in denen Materialien unter Vakuum oder in einer inerten Atmosphäre extremen thermischen Bedingungen ausgesetzt sind.

Die Fähigkeit des Wolframofens, bei sehr hohen Temperaturen zu arbeiten, ermöglicht eine detaillierte Analyse der Phasenumwandlungen und Schmelzeigenschaften von feuerfesten Materialien, Metallen und Legierungen. Diese Eigenschaften sind entscheidend für die Verbesserung der Haltbarkeit und Leistung von Bauteilen, die in hochbelasteten Umgebungen eingesetzt werden, wie z. B. Turbinenschaufeln, Reaktorwerkstoffe und Hitzeschutzsysteme.

Da der Wolframofen speziell für diese extremen Bedingungen ausgelegt ist, liefert er hochpräzise Daten, die für die Verfeinerung von Fertigungsprozessen und Werkstoffzusammensetzungen sowie für die Optimierung der Leistung und der Lebensdauer von Hochtemperaturbauteilen unerlässlich sind.

STA 509 Jupiter®Select mit Wolfram- und SiC Ofen.

“Heiße” Zusammensetzung

Zusammenfassend bietet die NETZSCH STA 509 Jupiter®-Serie vielseitige Hochtemperaturöfen, die auf die spezifischen Anforderungen verschiedener Industriezweige bis zu 2400 °C zugeschnitten sind. 

Zusammen bieten diese Öfen entscheidende Einblicke in die Materialeigenschaften unter rauen Bedingungen und unterstützen Innovation und Effizienz in Industrien, in denen die thermische Leistung von entscheidender Bedeutung ist, wie z.B. in der Keramik- und Baustoffentwicklung sowie im Metallguss.
 

BLEIBEN SIE DRAN!

Im Januar tauchen wir in die Welt derTieftemperaturöfen für Polymer- und Life Sciences-Anwendungen ein und untersuchen, wie die STA-Technologie aus dem Hause NETZSCH diese Bereiche mit ebenso präziser thermischer Analyse unterstützt.

Für weitere Informationen zur STA 509 Jupiter® für Hochtemperaturanwendungen kontaktieren Sie gern auch Ihren zuständigen Vertriebspartner.

Bis dahin, frohe Weihnachten und ein gesundes neues Jahr 2025!

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