15.09.2022 by Aileen Sammler
60 anos de NETZSCH-Gerätebau: O desenvolvimento de novos aparelhos de flash a laser
Na semana passada, você aprendeu sobre a história do NETZSCH Analisadores de flash a laser/luzconhecidos como LFAs. Hoje, falaremos sobre outros desenvolvimentos do Laser Flash e revelaremos o que nosso diretor administrativo, Dr. Jürgen Blumm, pesquisou em suaarcdissertação sobre o LFA.
O novo aparelho de flash a laser de baixa temperatura
Como os requisitos de energia para aquecimento/resfriamento de uma casa mudam em decorrência de várias temperaturas externas, ou como a distribuição de temperatura em um satélite se parece com as condições do espaço sideral? Para responder a perguntas como essas, era necessário um instrumento de medição que também fosse capaz de operar abaixo da temperatura ambiente.
NETZSCH por isso, no ano de 1997, foi desenvolvido um LFA 427 para a faixa de baixa temperatura, capaz de medir a Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica de materiais entre -40°C e 200°C. Ele foi usado em áreas como materiais de construção, plásticos e materiais para viagens aéreas e espaciais. As características especiais desse LFA eram seu forno tubular com bobina de aquecimento bifilar e camisa de resfriamento, bem como um sistema de resfriamento circular para temperaturas abaixo da temperatura ambiente.
Análise de flash a laser como um componente da dissertação de nosso diretor administrativo, Dr. Jürgen Blumm
Em 1995, Jürgen Blumm iniciou sua carreira no Laboratório de Aplicações.arcPor meio de um projeto de otimização de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização em colaboração com a Universidade Julius-Maximilian de Würzburg, ele dedicou sua tese em 2003 ao tópico "Caracterização térmica de cerâmicas de alto desempenho antes, durante e depois do processo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização". Os métodos de medição que foram ampliados e combinados no escopo de sua tese de doutorado trouxeram uma abordagem totalmente nova para a análise do processo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização. Os cálculos de simulação cinética foram uma contribuição revolucionária para a otimização do processo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização de materiais cerâmicos. Jürgen Blumm foi um dos primeiros a pesquisar a cinética de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização em várias etapas no sitearch. Ele usou o procedimento Laser Flash para investigar a difusividade da temperatura:
Veja aqui um trecho da dissertação de Jürgen Blumm:
„Por meio da medição da Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica de acordo com o procedimento de flash a laser, foi possível determinar as influências das mudanças de fase nas propriedades de transporte. Esse procedimento de medição sem contato e não destrutivo possibilitou medições até mesmo na área de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização. O uso de procedimentos de avaliação atuais conhecidos da literatura, bem como os recém-desenvolvidos no escopo deste trabalho, permitiu obter resultados com um aumento considerável na precisão. A combinação de todas as medições permitiu a determinação da Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica dos materiais cerâmicos antes, durante e após o processo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização com a precisão necessária para os cálculos de simulação.
Com base nos dados termofísicos medidos, foram realizadas simulações de elementos finitos, que permitem uma visão da distribuição de temperatura em um corpo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização de cerâmica durante o tratamento térmico. Acima de tudo, ao levar em consideração as mudanças dimensionais dependentes da temperatura e a Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica, foram garantidas simulações com alta precisão em altas temperaturas. Por meio do aprimoramento das rotinas de avaliação existentes e do uso de procedimentos de avaliação de última geração, foi possível obter um nível mais alto de precisão com os dados de medição e uma melhor compreensão dos processos durante a SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização.
Os procedimentos de medição expandidos e/ou combinados no escopo deste trabalho permitem uma nova abordagem para a análise do processo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização. Os cálculos de simulação possibilitados com base nos resultados das medições permitem a otimização do controle do processo durante a SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização de materiais cerâmicos. Além disso, por meio da caracterização térmica quase completa de uma cerâmica durante o processo de fabricação, torna-se possível ajustar as propriedades termofísicas de um componente à sua aplicação subsequente.“
NanoFlashe MicroFlash®® aparecem
Para poder abranger um mercado de usuários ainda mais amplo, a NETZSCH expandiu sua linha de produtos no início dos anos 2000 e adquiriu a empresa americana Holometrix-Micromet, que produzia uma série de medidores de fluxo de calor e um LFA small. Já em 2002, foi lançado o primeiro instrumento de mesa do NETZSCH LFA: o LFA 447 NanoFlash. Ele foi utilizado especialmente na pesquisa básicaarce no controle de qualidade. Com o LFA 457 MicroFlash®®, outro aparelho de mesa LFA com inovações técnicas abrangentes e específicas de design foi introduzido no mercado. O LFA 457 MicroFlash®® apresentava tanto eletrônicos recém-projetados quanto vários fornos que permitiam medições na faixa de temperatura de -125°C a 1100°C. Todos os sistemas LFA estavam em conformidade com a norma ASTM E1461.
Clique aqui para ler o artigo técnico daquela época, escrito pelo Dr. Jürgen Blumm e Stephan Knappe, sobre o LFA 447 NanoFlash, intitulado "From Light Flash to Heat Transfer of Polymers" (Do flash de luz à transferência de calor de polímeros):
Primeiro LFA com fonte de luz de xenônio de até 1250°C
Em 2013, com o LFA 467 HyperFlash®®, foi lançado com sucesso um novo design para um aparelho de laser/flash de luz. Esse sistema de flash de luz estabeleceu a base para o novo aparelho de alta temperatura LFA 467 HT HyperFlash®, com o qual foi finalmente possível realizar medições com uma lâmpada de flash de xenônio até 1250°C. O espaço necessário para a versão de alta temperatura permaneceu o mesmo da versão de baixa temperatura. Além disso, a fonte de luz se diferencia por sua longa vida útil e, adicionalmente, não requer classificação em uma classe de laser.
Clique aqui para ler um artigo em nossa revista do cliente OnSet de 2015, apresentando o novo LFA 467 HT HyperFlash®:
Líder de mercado na determinação da condutividade térmica e da difusividade térmica
NETZSCH-A Gerätebau GmbH oferece hoje três modelos de LFA, que abrangem um amplo espectro de materiais em uma grande faixa de temperatura. Os sistemas LFA da NETZSCH atendem aos padrões relevantes de instrumentos e aplicações, como ASTM E1461 e DIN EN 821.
