15.12.2022 by Aileen Sammler
60 lat NETZSCH-Gerätebau: Przewidywanie zachowania materiału za pomocą Kinetyki Neo
Zbliżając się do końca rocznych obchodów 60-lecia naszej firmy, w grudniu podzielimy się spostrzeżeniami na temat historii rozwoju naszego oprogramowania. Wraz z przygotowaniem, wykonaniem i oceną eksperymentów termoanalitycznych, coraz ważniejsze staje się również przewidywanie zachowania materiału. W tym miejscu do gry wkracza oprogramowanie NETZSCH Kinetics Neo!
Przewidywanie zachowania materiałów i procesów reakcji
Materiały o dokładnie określonych właściwościach mogą być przekształcane w inne substancje o innych właściwościach w wyniku reakcji chemicznych. Reakcje te mogą zachodzić w ciągu ułamka sekundy - jak w przypadku eksplozji - lub trwać setki tysięcy lat, jak w przypadku tworzenia się minerałów. Dzieje się tak, ponieważ procesy takie jakReakcja rozkładuReakcja rozkładu to wywołana termicznie reakcja związku chemicznego tworząca produkty stałe i/lub gazowe. rozkład, utwardzanie, KrystalizacjaKrystalizacja to fizyczny proces twardnienia podczas tworzenia i wzrostu kryształów. Podczas tego procesu uwalniane jest ciepło krystalizacji.krystalizacja i SpiekanieSpiekanie to proces produkcyjny polegający na formowaniu wytrzymałego mechanicznie korpusu z proszku ceramicznego lub metalicznego. spiekanie materiałów zależą od czasu i temperatury. Wiedza na temat szybkości tych procesów jest zatem ważna dla symulacji zachowania materiału lub optymalizacji procesu.
Kinetyka, zwana również kinetyką reakcji lub kinetyką chemiczną, bada szybkość procesów chemicznych i pozwala na określenie szybkości reakcji. Bierze również pod uwagę czynniki, które kontrolują te reakcje. Jednym z najważniejszych czynników jest temperatura. Wiedza ta może nawet uratować życie, na przykład w przypadku chemicznych procesów przemysłowych opartych na reakcjach egzotermicznych.
Czytaj więcej: Ocena ryzyka termicznego w procesach chemicznych: Metody kinetyczne dla TD24 - NETZSCH Analyzing & Testing
Pierwsza wersja Kinetics dostępna już w latach 80-tych
Dr Johannes Opfermann pracował na Uniwersytecie w Jenie przed dołączeniem do NETZSCH w 1991 roku. Opracował on pierwszą wersję oprogramowania Thermokinetics, która była stale ulepszana przez dziesięciolecia i jest nadal rozwijana.
Podobnie jak w przypadku naszego Proteus®®, pierwsze oprogramowanie Kinetics było wersją 16-bitową w latach 90-tych.
Z biegiem lat oprogramowanie było stale rozwijane równolegle z nowymi, nowoczesnymi komputerami, systemami operacyjnymi i procesorami dostępnymi na rynku.
W 2002 roku do firmy dołączyła dr Elena Moukhina - dziś jej głównym obowiązkiem jest obszar biznesowy oprogramowania Kinetics Neo. Jednym z jej pierwszych zadań było przetłumaczenie oprogramowania z wersji 16-bitowej na 32-bitową - w ten sposób narodziła się druga wersja oprogramowania Kinetics, która wkrótce potem została udostępniona również dla systemów Windows Vista i Windows 7 w wersji 3.
reakcje 1-, 2-, 5-, 10- lub nawet wyższego poziomu? Modeluj najbardziej złożone reakcje!
Ogromną wadą w tamtym czasie była użyteczność oprogramowania. small est dostosowanie lub wdrożenie nowych funkcji w istniejącym oprogramowaniu wymagało ogromnego wysiłku. Klientom trudno było intuicyjnie korzystać z Thermokinetics bez wcześniejszego przeszkolenia. Dlatego w 2017 r. podjęto decyzję o całkowitej przebudowie oprogramowania od podstaw.
Dr Elena Moukhina i jej koledzy z NETZSCH zainwestowali ponad rok w prace rozwojowe i postawili oprogramowanie na nowych podstawach. Opierając się na nowoczesnym, opartym na systemie Windows, intuicyjnym interfejsie użytkownika i nowym języku programowania, wyeliminowano ograniczenia modeli. Od tego czasu oprogramowanie inteligentnie decyduje, czy reakcja musi być jednoetapowa, pięcioetapowa, dwudziestoetapowa, czy nawet inna, oraz w jaki sposób modele muszą być ze sobą połączone, aby jak najlepiej modelować złożone reakcje.
Oprogramowanie NETZSCH Kinetics Neo obejmuje zarówno metody kinetyczne wolne od modeli, jak i oparte na modelach. W przypadku metod opartych na modelach, liczba etapów reakcji wraz z parametrami kinetycznymi może być określona dla każdej indywidualnej reakcji. Takiej możliwości nie oferuje żadne inne oprogramowanie!
Analiza procesów kinetycznych za pomocą Kinetics Neo - Oto jak to działa
Analiza large ilości substancji chemicznych w procesach produkcyjnych może być niebezpieczna. Oprogramowanie NETZSCH Kinetics Neo symuluje procesy zależne od temperatury na podstawie ilości small. Wynikiem takiej analizy jest model kinetyczny lub metoda, która prawidłowo opisuje dane eksperymentalne w różnych warunkach temperaturowych. Zastosowanie takiego modelu pozwala na przewidywanie zachowania układu chemicznego w warunkach temperaturowych zdefiniowanych przez użytkownika. Ponadto takie modele mogą być wykorzystywane do określania optymalizacji procesu.
Oprogramowanie analizuje różne rodzaje krzywych termoanalitycznych, reprezentujących zmierzone zmiany określonej właściwości materiału podczas procesu. Metody te obejmują różnicową kalorymetrię skaningową (DSC), analizę termograwimetryczną (TGA), dylatometrię (DIL), analizę dielektryczną (DEA), kalorymetrię z przyspieszeniem (ARC®), reologię i wiskozymetrię. Kolejną cechą wyróżniającą NETZSCH Kinetics Neo jest to, że jest on łatwo dostępny - bez dalszego przygotowania - do użytku z urządzeniami termoanalitycznymi różnych producentów.
Pierwsza wersja Kinetics Neo została opracowana wyłącznie dla reakcji chemicznych. Klienci zwrócili się do nas z prośbą o nowe możliwości zastosowania do przewidywania procesów kinetycznych. Jednym z nich jest KrystalizacjaKrystalizacja to fizyczny proces twardnienia podczas tworzenia i wzrostu kryształów. Podczas tego procesu uwalniane jest ciepło krystalizacji.krystalizacja. Modelowanie kinetyczne krystalizacji jest ważne dla badaniaarch i symulacji szybkości krystalizacji w różnych warunkach temperaturowych, a także dla zastosowań przemysłowych z tworzywami termoplastycznymi. Z tego powodu zaimplementowaliśmy analizę kinetyczną krystalizacji polimerów w Kinetics Neo.
Dalsze nowe rozwiązania: Symulacja termiczna
Obecnie nasi klienci wymagają inteligentnego oprogramowania z wieloma zautomatyzowanymi funkcjami opartymi na sztucznej inteligencji. Wszystko to jest obecnie wdrażane w Kinetics Neo. Oprogramowanie to umożliwia obecnym i przyszłym klientom nie tylko łatwą i precyzyjną analizę i symulację procesów laboratoryjnych, ale także przewidywanie procesów przemysłowych na dużą skalę.
W skrócie
Więcej informacji na temat modelowania procesów, przykłady zastosowań, szkolenia i wersję demonstracyjną można znaleźć na naszej stronie internetowej pod adresem: https://kinetics.NETZSCH.com/
Dowiedz się więcej o podstawach i celach analizy termokinetycznej oraz unikalnych funkcjach oprogramowania Kinetics Neo w tym filmie: