15.12.2022 by Aileen Sammler
60 ans de NETZSCH-Gerätebau : Prédiction du comportement des matériaux avec la cinétique Neo
À l'approche de la fin de l'année de célébration du 60e anniversaire de notre société, nous partagerons des informations sur l'histoire du développement de notre logiciel au cours du mois de décembre. Parallèlement à la préparation, à l'exécution et à l'évaluation des expériences thermoanalytiques, la prédiction du comportement des matériaux devient également de plus en plus importante. C'est là que le logiciel NETZSCH Kinetics Neo entre en jeu !
Prévision du comportement des matériaux et des processus de réaction
Des matériaux aux propriétés bien définies peuvent être transformés en d'autres substances aux propriétés différentes par des réactions chimiques. Ces réactions peuvent avoir lieu en une fraction de seconde - comme dans le cas des explosions - ou prendre des centaines de milliers d'années, comme c'est le cas pour la formation des minéraux. En effet, des processus tels que la décomposition, le durcissement, la CristallisationCrystallization is the physical process of hardening during the formation and growth of crystals. During this process, heat of crystallization is released.cristallisation et le FrittageLe frittage est un procédé de production permettant de former un corps mécaniquement résistant à partir d'une poudre céramique ou métallique. frittage des matériaux dépendent du temps et de la température. Il est donc important de connaître la vitesse de ces processus afin de simuler le comportement des matériaux ou d'optimiser un processus.
La cinétique, également appelée cinétique réactionnelle ou cinétique chimique, étudie la vitesse des processus chimiques et permet de déterminer les taux de réaction. Elle prend également en compte les facteurs qui contrôlent ces réactions. Et l'un des facteurs les plus importants est la température. Cette connaissance peut même sauver des vies, par exemple dans le cas de processus industriels chimiques basés sur des réactions exothermiques.
En savoir plus : Évaluation du risque thermique dans les procédés chimiques : Méthodes cinétiques pour TD24 - NETZSCH Analyzing & Testing
La première version cinétique était déjà disponible dans les années 80
Johannes Opfermann a travaillé à l'université de Jena avant de rejoindre NETZSCH en 1991. Il a développé la première version du logiciel Thermokinetics, qui a été régulièrement améliorée au fil des décennies et continue d'être développée aujourd'hui.
Comme pour notre logiciel Proteus®®, le premier logiciel Kinetics était une version 16 bits dans les années 90.
Au fil des ans, le logiciel a connu un développement continu, parallèlement aux nouveaux ordinateurs, systèmes d'exploitation et processeurs modernes disponibles sur le marché.
En 2002, le Dr Elena Moukhina a rejoint l'entreprise - aujourd'hui, sa principale responsabilité est le domaine d'activité du logiciel Kinetics Neo. L'une de ses premières tâches a été de traduire le logiciel de 16 bits en 32 bits - c'était la naissance de la deuxième version du logiciel Kinetics, qui a également été disponible peu après pour Windows Vista et Windows 7 en tant que version 3.
réactions de niveau 1, 2, 5, 10 ou même supérieur ? Modélisez les réactions les plus complexes !
La facilité d'utilisation du logiciel constituait à l'époque un inconvénient majeur. Les moindres ajustements ou la mise en œuvre de nouvelles fonctions dans le logiciel existant nécessitaient des efforts considérables. Pour les clients, il était difficile d'utiliser Thermokinetics de manière intuitive, sans formation préalable. Il a donc été décidé en 2017 de reconstruire entièrement le logiciel à partir de zéro.
La Dre Elena Moukhina et ses collègues de NETZSCH ont investi plus d'une année de travail de développement et ont placé le logiciel sur de nouvelles bases. Sur la base d'une interface utilisateur moderne basée sur Windows et intuitive et d'un nouveau langage de programmation, la limitation des modèles a été éliminée. Depuis lors, le logiciel décide intelligemment si la réaction doit être à une étape, à cinq étapes, à vingt étapes ou même autre, et comment les modèles doivent être reliés entre eux pour modéliser au mieux les réactions complexes.
Le logiciel NETZSCH Kinetics Neo comprend à la fois des méthodes cinétiques sans modèle et des méthodes cinétiques basées sur un modèle. Avec les méthodes basées sur un modèle, le nombre d'étapes de la réaction ainsi que les paramètres cinétiques peuvent être déterminés pour chaque réaction individuelle. Cette possibilité n'est offerte par aucun autre logiciel !
Analyse des processus cinétiques à l'aide de Neo Kinetics - Voici comment cela fonctionne
L'analyse de large quantités de produits chimiques dans les processus de production peut être dangereuse. Le logiciel NETZSCH Kinetics Neo simule des processus dépendant de la température sur la base des quantités small. Le résultat de cette analyse est un modèle cinétique ou une méthode qui décrit correctement les données expérimentales dans différentes conditions de température. L'utilisation de ce modèle permet de prédire le comportement d'un système chimique dans des conditions de température définies par l'utilisateur. En outre, ces modèles peuvent être utilisés pour déterminer l'optimisation du processus.
Le logiciel analyse différents types de courbes thermoanalytiques, représentant les changements mesurés dans une propriété matérielle particulière au cours d'un processus. Ces méthodes comprennent la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), l'analyse thermogravimétrique (TGA), la dilatométrie (DIL), l'analyse diélectrique (DEA), la calorimétrie à vitesse accélérée (Calorimétrie Adiabatique de Réaction (ARC)The method describing isothermal and adiabatic test procedures used to detect thermally exothermic decomposition reactions.ARC®), la rhéologie et la viscosimétrie. Une autre caractéristique qui distingue NETZSCH Kinetics Neo est qu'il est facilement disponible - sans autre préparation - pour une utilisation avec des instruments thermoanalytiques de divers fabricants.
La première version de Kinetics Neo a été développée exclusivement pour les réactions chimiques. Les clients nous ont demandé de nouvelles possibilités d'application pour la prédiction des processus cinétiques. La cristallisation est l'une d'entre elles. La modélisation cinétique de la cristallisation est importante pour la recherche et la simulation du taux de cristallisation dans différentes conditions de température, ainsi que pour les applications industrielles avec les thermoplastiques. C'est pourquoi nous avons intégré l'analyse cinétique de la cristallisation des polymères dans Kinetics Neo.
Nouveaux développements : Simulation thermique
Aujourd'hui, nos clients ont besoin d'une solution logicielle intelligente avec une variété de fonctions automatisées basées sur l'intelligence artificielle. Tout cela est actuellement mis en œuvre dans Kinetics Neo. Le logiciel permet aux clients actuels et futurs non seulement d'analyser et de simuler des processus de laboratoire de manière simple et précise, mais aussi de prévoir des processus industriels à grande échelle.
En bref
De plus amples informations sur la modélisation des processus, des exemples d'application, des formations et une version de démonstration sont disponibles sur notre site Internet à l'adresse suivante : https://kinetics.NETZSCH.com/
Découvrez les bases et les objectifs de l'analyse thermocinétique et les fonctions uniques du logiciel Kinetics Neo dans cette vidéo :