23.12.2024 by Dr. Chiara Baldini

NETZSCH STA 509Jupiter 機器シリーズの多用途炉を探る - パート 1

第 1 章: 高温炉

NETZSCH STA 509Jupiterシリーズは、様々な温度範囲と材料特性評価ニーズに対応するよう設計された多様な炉を備えた、適応性の高い同時熱分析システムです。この記事は、お客様の特定の分析ニーズに最適なセットアップを決定するために、各ファー ネスの技術的特徴とアプリケーションを探求するシリーズの第一回目です。

NETZSCH STA 509Jupiterシリーズは、さまざまな温度範囲と材料特性評価ニーズに対応するよう設計された多様な加熱炉を備えた、適応性の高い同時熱分析システムです。

STA 509Jupiter Select および Supreme モデルでは、2つの炉を同時に設置できるため、分解や完全な再校正なしに分析作業をシームレスに切り替えることができます。

これにより、ダウンタイムが短縮され、生産性が向上し、日常的な品質管理と高度な材料研究の両方を1つのセットアップでサポートすることができます。

複数のファーネスオプションにより、STA 509Jupiter はさまざまな材料や試験条件に対応できます。例えば、ある炉はポリマー特性評価などの低温アプリケーション専用とし、別の炉はセラミックや金属に必要な高温プロセス用とすることができます。

この記事は、お客様の特定の分析ニーズに最適なセットアップを決定するのに役立つよう、各ファーネスの技術的特徴と用途を探るシリーズの第一回目です。

STA 509Jupiter シリーズ

  • STA 509Jupiter Classic

    最高の価格/性能比

    • RT~1600
    • SiC炉
    • 天びんの分解能 0.1 μg
    • オプション20ポジションASC
  • STA 509Jupiter Select

    ニーズに合わせてカスタマイズ

    • -150~2400°C
    • 12種類の炉から選択可能
    • 天秤の分解能 0.1 μg
    • オプションの20ポジションASCまたは第2加熱炉
  • STA 509Jupiter Supreme

    最高性能のための装置

    • -150℃~2000
    • 9種類の炉から選択可能
    • 天秤の分解能 0.025 μg
    • オプションの20ポジションASCまたは第2加熱炉

第1章 高温炉-セラミック産業に根ざした遺産

NETZSCH Analyzing & Testingsの高温分析の歴史は、バイエルンのセラミック産業向けに熱分析装置を開発した60年以上前にさかのぼります。ディファレンシャル・サーマル・アナライザー(DTA)などの初期の 機器は、カオリンや粘土のような重要なセラミックおよび鉱物材料の評価に使用されました。NETZSCH

これらの高温炉がセラミック材料の品質管理に成功したことで、精密熱分析におけるNETZSCH の名声の基礎が築かれました。

1960年代後半、NETZSCH は、最初の同時熱分析(STA)システムを導入することで、セラミックやその他の分野での需要の増大に対応する分析能力を拡大しました。これらのSTAシステムは、熱重量測定(TGA )と示差熱分析(DTA)を組み合わせたもので、質量変化と熱量効果の正確な同時測定を可能にした。

熱安定性、相転移、組成を理解するために不可欠なこのアプローチは、それ以来、建築材料やセラミックスから先端冶金に至るまで、さまざまな産業で基礎となっている。

NETZSCH STA 509Jupiter シリーズは、さまざまな温度範囲と材料特性評価ニーズに対応するよう設計された多様な加熱炉を備えた、適応性の高い同時熱分析システムです。

一般的な高温炉

1.交換可能な保護管を備えた炭化ケイ素 (SiC) 炉
  • 温度範囲室温 (RT) から 1600°C
  • 適用分野

SiC炉は1600°Cまでの日常分析用に設計されています。セラミック、建築材料、金属、合金の特性評価など、熱安定性や酸化速度などのデータは製品の配合や製造プロセスの最適化に不可欠です。

堅牢な構造の炉は、腐食性の強い試料の存在や腐食性雰囲気での使用に適しています。耐摩耗性と耐腐食性により、加熱中に環境と反応する可能性のある酸化しやすい金属やセラミックの分析に特に適しています。

例えば金属や合金の業界では、SiC炉の大きな利点は加熱中に亜鉛のような蒸気が発生しにくいことで、これは市販の他の高温炉で一般的に使用されている白金発熱体に特にダメージを与える可能性があります。

加えて、SiC炉はアルミナ保護管を装備しており、ユーザーが簡単に交換することができる。この特徴は、長期間の使用における炉の安定性と長寿命にさらに貢献し、より安定した正確な測定を提供するとともに、メンテナンスが容易で費用対効果に優れています。

2.プラチナ炉
  • 温度範囲RT~1500°C
  • 応用分野

STA 509の白金炉は、熱特性の正確な測定、卓越した熱安定性、均一な熱分布を必要とする材料に最適です。

比類のない高精度で比熱容量を測定できるため、安定した高温での熱性能が重要なデバイスを開発する産業には不可欠です。エレクトロニクスや熱センサーの開発など、先端材料に重点を置く産業では、厳しい条件下でも製品が安定した性能を維持できるよう、プラチナ炉が頼りにされています。

その精密な温度制御は、様々な熱負荷下での材料の試験をサポートし、 プラチナ、金、セラミック複合材料など、高い精度と安定性の維持が重要な用途に最適です。

3.ロジウム炉
  • 温度範囲常温~1650
  • 応用分野

NETZSCH STA 509のロジウム炉は、1500℃以上の高温が要求される高度な熱分析用に設計されています。この炉は熱応力、酸化、腐食に対する耐性も優れています。このため、部品が過酷な環境に曝される航空宇宙産業やエレクトロニクス産業で使用される高性能材料の分析に最適です。

ロジウムの酸化や腐食性雰囲気に対する耐性は、反応性金属や人工セラミックに関連するアプリケーションで特に有益であり、質量変化、相変化、比熱容量を高精度に測定できます。

このような材料を開発する産業では、ロジウム炉を使用して耐久性、安定性、効率を試験し、最終製品の寿命と性能を向上させています。

4.交換可能な保護管を装備した黒鉛炉
  • 温度範囲常温~2000
  • 適用分野

黒鉛炉は極限温度での材料試験用に設計されています。卓越した熱伝導性と耐性を発揮する設計で、先端セラミック、耐火性金属、その他の耐熱性材料を含む用途に適しています。

STA 509Jupiterの黒鉛炉は、全温度範囲にわたる熱分解の研究、高温における材料の熱安定性の評価、Identify 相転移と 永久ガスの発生に使用できます。

SiC炉と同様、グラファイト炉は1700°Cまでの酸化雰囲気および2000°C以下の不活性雰囲気での測定用に、ユーザーによる交換が可能な保護管を装備しています。

黒鉛炉はその設計により、耐火材料の特性評価や、炉のライニング、断熱材、高温コーティングなどの用途に使用される材料の熱特性を測定するための貴重なツールとなっています。

さらに、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナなどの先端セラミックスの挙動を、航空宇宙、自動車、エレクトロニクス産業での用途に不可欠な極限条件下で研究するためにも使用できる。

例えば、航空宇宙産業では、タービン部品に使用される超合金やセラミックの熱・酸化挙動を研究し、これらの高温部品の設計と性能を最適化するために選択される炉です。

5.タングステン炉
  • 温度範囲RT~2400°C
  • 応用分野

STA 509 タングステン炉は、市販されている他の多くの炉が達成できる温度域をはるかに超える超高温能力を要求される研究・工学用途の重要なツールです。このため、真空または不活性雰囲気下で材料が極端な熱条件にさらされる航空宇宙、原子力、エネルギーなどの産業にとって非常に有益です。

タングステン炉の超高温動作能力は、耐火物、金属、合金の相変化や溶融特性の詳細な分析を可能にします。これらの特性は、タービンブレード、原子炉材料、熱保護システムなど、高応力環境で使用される部品の耐久性と性能を向上させるために極めて重要です。

過酷な条件にも耐えるように設計されたタングステン炉は、高精度のデータを提供します。これは製造プロセスや材料配合を改良し、高温部品の性能と寿命を最適化するために不可欠です。

STA 509Jupiter Select タングステン炉および SiC 炉付き

"ホット "なまとめ

結論として、NETZSCH STA 509Jupiter 機器シリーズは最高温度2400°Cまで、様々な産業界の特定のニーズに合わせた汎用性の高い高温炉を提供します。

これらの炉を組み合わせて使用することで、極限状態に置かれた物質の材料特性に関する貴重な洞察が得られ、セラミック材料の開発や金属鋳造など、熱性能が極めて重要な産業分野での技術革新や効率向上が促進されます。

STA(Y) TUNED!

1月には、ポリマーやライフサイエンス用途の低温炉の世界に飛び込み、NETZSCH によるSTAテクノロジーが、同様に精密な熱分析によってこれらの分野にどのようなメリットをもたらすかを探ります。

高温用STA 509Jupiter に関する詳細情報をご希望の方は、お近くの専門家までお気軽にお問い合わせください。

それまでは、メリークリスマス、そして2025年の新年を!

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