15.12.2022 by Aileen Sammler
60 Years ofNETZSCH-Gerätebau：材料挙動の予測Kinetics Neo
弊社創立60周年記念行事の締めくくりとして、12月は弊社ソフトウェア開発の歴史をご紹介します。熱分析実験の準備、実行、評価とともに、材料挙動の予測もますます重要になっています。そこで、NETZSCH Kinetics Neo ソフトウェアが活躍します！
物質の挙動と反応過程の予測
正確に定義された特性を持つ物質は、化学反応によって別の特性を持つ物質に変化することができる。その反応は、爆発のように一瞬で起こることもあれば、鉱物の形成のように何十万年もかかることもある。物質の分解、硬化、結晶化、焼結といったプロセスは、時間と温度に左右されるからだ。したがって、これらのプロセスの速度に関する知識は、材料の挙動をシミュレートしたり、プロセスを最適化したりするために重要である。
反応速度論または化学速度論とも呼ばれる動力学は、化学プロセスの速度を研究し、反応速度を決定することができます。また、これらの反応を制御する要因も考慮に入れます。そして最も重要な要因のひとつが温度である。この知識は、発熱（発熱性）反応に基づく化学工業プロセスの場合など、最終的には人命を救うことさえある。
さらに詳しく化学プロセスにおける熱リスク評価：Kinetics Methods for TD24 -NETZSCH Analyzing & Testing
最初の動力学バージョンは80年代にすでに入手可能
ヨハネス・オプファーマン博士はイエナ大学に勤務した後、1991年にNETZSCH 。彼は、Thermokinetics ソフトウェアの最初のバージョンを開発した。このソフトウェアは、数十年にわたり着実に改良され、現在もさらなる開発が続けられている。
我々の Proteus®ソフトウェアと同様、最初のKineticsソフトウェアは90年代の16ビットバージョンでした。
長年にわたり、このソフトウェアは、市場に出回っている最新のコンピューター、オペレーティングシステム、プロセッサーと並行して、継続的な開発が行われてきました。
2002年、エレナ・モウヒナ博士が入社し、現在ではKinetics Neo ソフトウェア事業分野を主に担当している。彼女の最初の仕事のひとつは、ソフトウェアを16ビットから32ビットに変換することで、これがKineticsソフトウェアの第2バージョンの誕生となりました。
1-、2-、5-10-あるいはそれ以上のレベルの反応？最も複雑な反応をモデル化
当時の大きな欠点は、ソフトウェアの使い勝手にあった。既存ソフトのわずかな調整や新機能の実装に多大な労力を要していた。顧客にとっては、事前のトレーニングなしに、Thermokinetics を直感的に使用することは難しかった。そこで2017年、ソフトウェアをゼロから完全に作り直すことが決定された。
Elena Moukhina博士とNETZSCH の同僚たちは、1年以上の開発作業を投資し、ソフトウェアを新たな基盤に乗せた。最新のWindowsベースの直感的なユーザーインターフェイスと新しいプログラミング言語に基づき、モデルの制限が撤廃された。それ以来、このソフトウエアは、複雑な反応を最適にモデル化するために、反応が1段階なのか、5段階なのか、20段階なのか、あるいはそれ以外なのか、そしてモデルをどのようにリンクさせなければならないのかを、インテリジェントに決定する。
NETZSCH Kinetics Neo ソフトウェアは、モデル・フリーとモデル・ベースの両方の反応速度論的手法で構成されている。モデルベースの方法では、個々の反応について反応ステップ数と速度論的パラメーターを決定することができる。この可能性は他のソフトウェアでは提供されていない！
Kinetics Neo による動力学的プロセスの分析 - これがその仕組みである。
large 生産プロセスにおける化学量の分析は危険である。NETZSCH Kinetics Neo ソフトウェアは、small 量に基づいて温度依存プロセスをシミュレートします。このような分析の結果は、様々な温度条件下での実験データを正しく記述する速度論モデルまたは方法です。このモデルを使用することで、ユーザー定義の温度条件下での化学系の挙動を予測することができる。さらに、このようなモデルを使用して、プロセスの最適化を決定することもできる。
このソフトウエアは、プロセス中の特定の材料特性の変化を測定した、さまざまなタイプの熱分析曲線を解析します。これらの手法には、示差走査熱量測定 (DSC)、熱重量分析 (TGA)、熱膨張測定 (DIL)、誘電分析 (DEA)、暴走反応熱量測定 (ARC®)、レオロジー、粘度測定などがあります。NETZSCH Kinetics Neo を際立たせているもうひとつの特徴は、さまざまなメーカーの熱分析装置で使用できることである。
Kinetics Neo の最初のバージョンは、化学反応専用に開発されました。お客様から、速度論的プロセスの予測に新しい応用の可能性を求める声が寄せられました。結晶化もその一つです。結晶化の速度論的モデリングは、熱可塑性プラスチックの工業用途だけでなく、異なる温度条件下での結晶化速度の研究やシミュレーションにも重要です。このような理由から、この度、Kinetics Neo にポリマー結晶化の速度論的解析を実装しました。
さらなる新展開 熱シミュレーション
現在、当社の顧客は、人工知能に基づくさまざまな自動化機能を備えたインテリジェントなソフトウェア・ソリューションを必要としている。現在、このすべてがKinetics Neo に実装されています。このソフトウェアによって、既存および将来の顧客は、実験室のプロセスを簡単かつ正確に分析・シミュレートできるだけでなく、大規模な工業プロセスも予測できるようになる。
概要
プロセスモデリング、適用例、トレーニング、デモ版に関する詳細情報は、弊社ウェブサイトをご覧ください： https://kinetics.NETZSCH.com/
このビデオでは、熱流体解析の基礎と目的、Kinetics Neo ソフトウェアのユニークな機能について詳しく説明しています：