04.04.2022 by Aileen Sammler, Dr. Jürgen Zöller

NETZSCH-Gerätebau GmbH의 60년: NETZSCH 써모밸런스의 탄생과 역사

열무게 분석(TGA)은 온도 또는 시간의 함수로서 질량 변화를 측정하는 데 사용되는 열 분석 방법입니다. 오랜 영업 담당자인 위르겐 죌러가 시간을 거슬러 올라가 TGA 개발의 역사를 안내해 드립니다.

1월, 2월, 3월에는 팽창도계, 동시 열 분석 기기 및 커플링 시스템의 개발에 대해 발표했습니다. 4월에는 열 중량 분석(약칭 TG 또는 TGA)에 대한 모든 것이 소개될 예정입니다.

열무게분석(TGA) 은 온도 또는 시간의 함수로서 질량 변화를 측정하는 데 사용되는 열 분석 방법입니다. 예를 들어 흡수, 탈착, 열 안정성, 내식성, 가소제/카본 블랙/회분 함량, 첨가제 및 용매 잔류물 등에 대한 정보를 제공합니다.

오랜 영업 담당자인 위르겐 죌러가 시간을 거슬러 올라가 TGA 개발의 역사를 안내해 드립니다.

위르겐 죌러는 자신에 대해 이렇게 말합니다: "1987년 물리학 대학원 엔지니어로 학업을 마친 직후, 저는 하나우(클라인 아우하임)에 있는 NETZSCH Vertriebs-Gesellschaft NVG 6( NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb)의 영업 부서로 채용되었습니다. Selb에서 열 분석에 대한 "기본 교육"과 실험실 및 기술 영업에 대한 몇 가지 교육 과정을 마친 후, 저는 NETZSCH-Gerätebau GmbH에서 영업을 시작했고 거의 독일 연방 공화국 전체(하노버에서 콘스탄스 호수까지)를 책임지게 되었습니다. 거의 35년이 지난 현재 저는 독일 남서부 지역의 영업 수석 관리자로 근무하고 있으며 2001년부터는 셀리겐슈타트의 영업 사무소에서 근무하고 있습니다. 저는 62세, 거의 결혼한 나이에 열정적인 합창단 가수이자 '샤프코프'(독일 카드 게임) 플레이어이며 40년 동안 셀리겐슈타트 카니발 활동에 헌신해 왔습니다."

사진: 일이 있는 곳에는 반드시 축하 행사도 있습니다: 왼쪽: 셀버 비젠페스트에서 친구이자 전 동료인 에르빈 카이저스베르거와 함께 있는 위르겐 쵤러; 오른쪽: 약혼녀 한니와 함께 "small" 카니발 퍼레이드에 참가한 위르겐 쵤러.

열 중량 측정 또는 간단히: 열 균형

팽창계와 마찬가지로 열중력계( NETZSCH )는 창립 60주년을 맞이하는 NETZSCH-Gerätebau GmbH보다 더 오래된 제품입니다(2022년 창립 60주년 기념). 열 중량 측정은 열 분석의 각성기에 '빅 3'의 세 번째이자 마지막 기둥입니다:

팽창도 측정(DIL) - 차동 열 분석(DTA) - 열 중량 측정(TG)

또한 최초의 써모밸런스( NETZSCH )는 1959년에 빛을 보게 되었는데, 이는 오래 전의 일이지만 Maschinenfabrik Gebrüder NETZSCH, Selb의 오래된 세라믹 실험실에서 여전히 이루어졌음을 의미합니다.

그림: 1959년 최초의 NETZSCH TG 409 서모밸런스 모델
그림: Classic 플랫 도가니(Al2O3)가 있는 TGA 유형 S 샘플 캐리어(Pt/Rh 열전대)

열저울은 이름에서 알 수 있듯이 다양한 온도에서 무게를 측정할 수 있어야 하며, 가능하면 다양한 온도에서 무게를 측정할 수 있어야 합니다. 그렇지 않으면 매우 높은 온도에서 NETZSCH 저울이 될 수 없습니다. 따라서 최초의 온도 저울은 이미 실온에서 1550°C까지 측정할 수 있었습니다.

일상적인 주방 저울이나 욕실 저울에서 흔히 볼 수 있는 탑 로딩 계량 시스템이 없었다면 NETZSCH TGA는 NETZSCH TGA가 아니었을 것이며, 이는 오늘날까지도 마찬가지입니다. 그리고 그것은 기발한 만큼이나 간단합니다! 소위 TGA 샘플 캐리어(사진 참조)는 온도 조절식 가스 주입식 계량 시스템 위에 장착되어 있습니다. 시료가 담긴 도가니는 Al2O3로 제작된 캐리어 막대를 통해 그 위에 위치한 용광로 안으로 들어가고 정해진 온도 프로그램에 따라 가열됩니다.

최고의 정밀도와 2대 1의 제작: TGA, STA가 되다

이 시점에서 NETZSCH 열저울과 불가분의 관계에 있는 두 번째 성공 사례는 NETZSCH 열저울의 첫 날부터 함께 성장한 것입니다.

1959년부터 현재까지 NETZSCH 공장을 떠난 모든 TGA 계측기의 '심장'은 독일 괴팅겐의 SARTORIUS가 만든 맞춤형 계량 시스템입니다. 당시 시스템은 DIL 및 DTA와 마찬가지로 도트 및 도트 매트릭스 레코더로만 작동했지만 1970년대와 1980년대 최고의 저울은 이미 표준 편차 ± 0.03mg과 20µg/mm(종이)의 가독성을 가지고 있었습니다. 당시에는 대부분 시료 질량을 50~100mg으로 제한하는 것을 선호했지만, 당시 최대 시료 입력량은 이미 15g이었습니다.

TG 409/419/429 열저울의 개발은 빠르게 발전했고, 1960년대 말과 1970년대 초에 이미 존재하는 DTA 404와 "결혼"한 후 이 기기는 시장에 출시된 최초의 STA 중 하나가 되었으며, 따라서 아마도 NETZSCH-Gerätebau 역사상 가장 큰 성공 사례로 기록될 것입니다

사진: 전자 장치 및 멀티 채널 도트 프린터 + 샘플 캐리어 시스템을 갖춘 1976년형 TGA/STA 409

NETZSCH 의 탑로딩 계량 시스템은 단점보다 장점이 훨씬 많으며, 특히 수평형 시스템과 비교했을 때 세계 시장의 전문가 사용자들이 열광적으로 채택한 경우가 대부분이며, 매달린 시스템과 비교했을 때 더욱 그렇습니다.

예외 없는 규칙은 없습니다

1980년대 중반에는 열무게 측정에 대한 요구가 대부분 2, 5 또는 10 µg의 분해능을 가진 측정 기기로 충족되었지만, 더 높은 정밀도, 더 높은 분해능, 더 적은 TGA 신호 보정에 대한 요구가 점점 더 빈번해지기 시작했습니다. 1987년에 이미 0.1µg의 분해능을 제공했던 Sartorius의 제품(당시 전무이사), Martin Schmidt(당시 공인 대표), Gerhard Bräuer(당시 개발 책임자) 등 NETZSCH 전문가들은 대칭형이며 사실상 '이중 매달린' 열저울을 제작하는 것을 고려했습니다.

NETZSCH 이중 백금 용광로 시스템을 갖춘 TG 439 마이크로밸런스가 탄생했습니다!

사진: NETZSCH 0.1µg 및 100K/min 가열 속도의 TG 439 마이크로 저울

이 열저울은 극도로 small 무게 변화를 측정해야 하는 고객을 위해 1987년부터 90년대 말까지 small 번호로만 제작되었습니다. 이 고객들은 저울의 대칭형과 샘플 및 기준면용 2개의 용광로 덕분에 부력 보정이 필요하지 않아 매우 만족했습니다.

여기에서 1987년의 TG 439 브로셔를 볼 수 있습니다. (독일어)
사진: 고온 400 시리즈: DSC 404, DIL-STA 409 및 TG 439
1991년 창간된 고객 매거진에서 TG 439에 대한 기사를 읽어보세요.

TGA에 대한 더 흥미로운 정보와 장점, 특별한 도면은 다음 주에 게시될 예정입니다. ?