15.09.2022 by Aileen Sammler
60 lat NETZSCH-Gerätebau: Rozwój nowych laserowych urządzeń błyskowych
W zeszłym tygodniu dowiedziałeś się o historii NETZSCH Analizatory laserowe/światła błyskowegoznanych w skrócie jako LFA. Dziś porozmawiamy o dalszym rozwoju technologii Laser Flash i ujawnimy, co nasz dyrektor zarządzający dr Jürgen Blumm badałarcw swojej rozprawie doktorskiej w związku z LFA.
Nowy niskotemperaturowy laserowy aparat błyskowy
Jak zmienia się zapotrzebowanie na energię do ogrzewania/chłodzenia domu w wyniku różnych temperatur zewnętrznych lub jak wyglądaReakcja rozkładuReakcja rozkładu to wywołana termicznie reakcja związku chemicznego tworząca produkty stałe i/lub gazowe. rozkład temperatury w satelicie w warunkach panujących w przestrzeni kosmicznej? Aby odpowiedzieć na takie pytania, potrzebny był przyrząd pomiarowy, który mógłby działać również poniżej temperatury pokojowej.
NETZSCH w związku z tym w 1997 roku opracowano LFA 427 dla zakresu niskich temperatur, który mógł mierzyć dyfuzyjność cieplną materiałów w zakresie od -40°C do 200°C. Był on używany w takich dziedzinach jak materiały budowlane, tworzywa sztuczne oraz materiały do podróży lotniczych i kosmicznych. Szczególnymi cechami tego urządzenia LFA był piec rurowy z bifilarną wężownicą grzewczą i płaszczem chłodzącym, a także okrągły system chłodzenia dla temperatur poniżej temperatury pokojowej.
Laserowa analiza błysku jako element pracy doktorskiej naszego dyrektora zarządzającego dr Jürgena Blumma
W 1995 roku Jürgen Blumm rozpoczął swoją karierę w Laboratorium Aplikacji. W ramach projektu badawczegoarch dotyczącego optymalizacji spiekania we współpracy z Uniwersytetem Juliusza-Maksymiliana w Würzburgu, w 2003 r. poświęcił swoją rozprawę doktorską tematowi "Charakterystyka termiczna wysokowydajnych materiałów ceramicznych przed, w trakcie i po procesie spiekania". Metody pomiarowe, które zostały rozszerzone i połączone w ramach jego pracy doktorskiej, przyniosły zupełnie nowe podejście do analizy procesu spiekania. Kinetyczne obliczenia symulacyjne przyczyniły się do optymalizacji procesu spiekania materiałów ceramicznych. Jürgen Blumm był jednym z pierwszych badaczyarch wieloetapowej kinetyki spiekania. Wykorzystał on procedurę Laser Flash do badania dyfuzyjności temperatury:
Zobacz tutaj fragment pracy doktorskiej Jürgena Blumma:
„Dzięki pomiarowi dyfuzyjności cieplnej zgodnie z procedurą błysku laserowego możliwe było określenie wpływu zmian fazowych na właściwości transportowe. Ta bezkontaktowa, nieniszcząca procedura pomiarowa umożliwiła pomiary nawet w obszarze spiekania. Zastosowanie aktualnych procedur oceny znanych z literatury, jak również nowo opracowanych w ramach niniejszej pracy, pozwoliło na uzyskanie wyników o znacznym wzroście precyzji. Połączenie wszystkich pomiarów pozwoliło na określenie przewodności cieplnej materiałów ceramicznych przed, w trakcie i po procesie spiekania z dokładnością potrzebną do obliczeń symulacyjnych.
Na podstawie zmierzonych danych termofizycznych przeprowadzono symulacje metodą elementów skończonych, które pozwalają na wgląd wReakcja rozkładuReakcja rozkładu to wywołana termicznie reakcja związku chemicznego tworząca produkty stałe i/lub gazowe. rozkład temperatury wewnątrz ceramicznego korpusu spiekalniczego podczas obróbki cieplnej. Przede wszystkim, biorąc pod uwagę zmiany wymiarowe zależne od temperatury i dyfuzyjność cieplną, zagwarantowano symulacje o wysokiej precyzji w wysokich temperaturach. Dzięki udoskonaleniu istniejących procedur oceny i zastosowaniu najnowocześniejszych procedur oceny możliwe było osiągnięcie wyższego poziomu dokładności danych pomiarowych i lepsze zrozumienie procesów zachodzących podczas spiekania.
Procedury pomiarowe rozszerzone i/lub połączone w ramach niniejszej pracy pozwalają na nowe podejście do analizy procesu spiekania. Obliczenia symulacyjne wykonane na podstawie wyników pomiarów pozwalają na optymalizację kontroli procesu podczas spiekania materiałów ceramicznych. Ponadto, dzięki niemal kompletnej charakterystyce termicznej ceramiki podczas procesu produkcyjnego, możliwe staje się dostosowanie właściwości termofizycznych komponentu do jego późniejszego zastosowania.“
NanoFlashi MicroFlash®® pojawiają się
Aby móc objąć jeszcze szerszy rynek użytkowników, NETZSCH rozszerzył swoją linię produktów na początku 2000 roku i przejął amerykańską firmę Holometrix-Micromet, która produkowała zarówno serię przepływomierzy ciepła, jak i small LFA. Już w 2002 roku wprowadzono na rynek pierwszy instrument stołowy NETZSCH LFA: LFA 447 NanoFlash. Był on wykorzystywany zwłaszcza w badaniach podstawowycharch i kontroli jakości. Wraz z LFA 457 MicroFlash®® wprowadzono na rynek kolejny aparat stołowy LFA z kompleksowymi innowacjami technicznymi i konstrukcyjnymi. LFA 457 MicroFlash®® zawierał zarówno nowo zaprojektowaną elektronikę, jak i różne piece, które umożliwiały pomiary w zakresie temperatur od -125°C do 1100°C. Wszystkie systemy LFA były zgodne z normą ASTM E1461.
Kliknij tutaj, aby przeczytać artykuł techniczny z tamtych czasów autorstwa dr Jürgena Blumma i Stephana Knappe dotyczący LFA 447 NanoFlash, zatytułowany "From Light Flash to Heat Transfer of Polymers":
Pierwszy LFA z ksenonowym źródłem światła do 1250°C
W 2013 roku, wraz z modelem LFA 467 HyperFlash®®, z powodzeniem wprowadzono na rynek nowy projekt urządzenia do pomiarów laserowych i błyskowych. Ten system lampy błyskowej położył podwaliny pod nowąaparaturę wysokotemperaturową LFA 467 HT HyperFlash®, za pomocą której można było wreszcie przeprowadzać pomiary za pomocą ksenonowej lampy błyskowej do 1250°C. Zapotrzebowanie na miejsce dla wersji wysokotemperaturowej pozostało takie samo jak dla wersji niskotemperaturowej. Co więcej, źródło światła wyróżnia się długą żywotnością i dodatkowo nie wymaga klasyfikacji do klasy laserów.
Kliknij tutaj, aby przeczytać artykuł w naszym magazynie dla klientów OnSet z 2015 roku przedstawiający nowy w tamtym czasie model LFA 467 HT HyperFlash®:
Lider na rynku w określaniu przewodności cieplnej i dyfuzyjności cieplnej
NETZSCH-Gerätebau GmbH oferuje obecnie trzy modele LFA, obejmujące szerokie spektrum materiałów w szerokim zakresie temperatur. Systemy NETZSCH LFA spełniają odpowiednie normy dotyczące przyrządów i zastosowań, takie jak ASTM E1461 i DIN EN 821.
