15.09.2022 by Aileen Sammler
60 år av NETZSCH-Gerätebau: Utveckling av nya laserblixtapparater
Förra veckan lärde du dig om historien bakom NETZSCH Laser/Ljusblixtanalysatorersom förkortas LFA. Idag kommer vi att tala om ytterligare utveckling av Laser Flash och avslöja vad vår VD Dr. Jürgen Blumm undersökte i sin avhandling i samband med LFA.
Den nya apparaten för laserblixtar med låg temperatur
Hur förändras energibehovet för uppvärmning/kylning av ett hus vid olika utomhustemperaturer eller hur ser temperaturfördelningen i en satellit ut under de förhållanden som råder i yttre rymden? För att kunna besvara frågor som dessa behövdes ett mätinstrument som även klarar av att arbeta under rumstemperatur.
NETZSCH under 1997 utvecklades därför en LFA 427 för lågtemperaturområdet som kunde mäta den termiska diffusiviteten hos material mellan -40°C och 200°C. Den användes inom områden som byggmaterial, plast och material för flyg- och rymdresor. De speciella egenskaperna hos denna LFA var dess rörugn med bifilär värmespiral och kylmantel, samt ett cirkulärt kylsystem för temperaturer under rumstemperatur.
Laser Flash Analysis som en del av disputationen för vår verkställande direktör Dr. Jürgen Blumm
1995 inledde Jürgen Blumm sin karriär i applikationslaboratoriet. Genom ett forskningsprojekt för sintringsoptimering i samarbete med Julius-Maximilian-universitetet i Würzburg ägnade han sin doktorsavhandling 2003 åt ämnet "Thermal Characterization of High-Performance Ceramics before, during and after the Sintering Process". De mätmetoder som utökades och kombinerades inom ramen för hans doktorsavhandling gav ett helt nytt synsätt på analysen av sintringsprocessen. De kinetiska simuleringsberäkningarna bidrog på ett avgörande sätt till processoptimering för SintringSintring är en tillverkningsprocess för att forma en mekaniskt stark kropp av ett keramiskt eller metalliskt pulver. sintring av keramiska material. Jürgen Blumm var en av de första som undersökte kinetiken för flerstegssintring. Han använde Laser Flash-proceduren för att undersöka temperaturdiffusiviteten:
Se här ett utdrag ur Jürgen Blumms avhandling:
“Genom mätning av den termiska diffusiviteten i enlighet med laserflashproceduren var det möjligt att bestämma fasförändringarnas påverkan på transportegenskaperna. Detta beröringsfria, icke-destruktiva mätförfarande möjliggjorde mätningar även i sintringsområdet. Användningen av aktuella utvärderingsförfaranden som är kända från litteraturen samt sådana som nyligen utvecklats inom ramen för detta arbete möjliggjorde resultat med en avsevärd ökning av precisionen. Kombinationen av alla mätningar gjorde det möjligt att bestämma värmeledningsförmågan hos de keramiska materialen före, under och efter sintringsprocessen med den precision som krävs för simuleringsberäkningar.
På grundval av de uppmätta termofysiska data genomfördes finita elementsimuleringar, som ger insikt i temperaturfördelningen i en keramisk sintringskropp under värmebehandling. Framför allt genom att ta hänsyn till de temperaturberoende dimensionsförändringarna och den termiska diffusiviteten kunde simuleringar med hög precision garanteras vid höga temperaturer. Genom att förbättra befintliga utvärderingsrutiner och använda de senaste utvärderingsmetoderna kunde man uppnå en högre precisionsnivå för mätdata och en bättre förståelse för sintringsprocessen.
De mätmetoder som utvecklats och/eller kombinerats inom ramen för detta arbete möjliggör en ny metod för analys av sintringsprocessen. De simuleringsberäkningar som möjliggörs på basis av mätresultaten gör det möjligt att optimera processtyrningen under sintringen av keramiska material. Genom den nästan fullständiga termiska karakteriseringen av en keramik under tillverkningsprocessen blir det dessutom möjligt att anpassa de termofysiska egenskaperna hos en komponent till dess efterföljande tillämpning.”
NanoFlashoch MicroFlash®® visas
För att kunna täcka en ännu bredare användarmarknad utökade NETZSCH sin produktlinje i början av 2000-talet och förvärvade det amerikanska företaget Holometrix-Micromet, som hade producerat både en serie värmeflödesmätare och small LFA. Redan 2002 lanserades det första NETZSCH LFA-bordsinstrumentet: LFA 447 NanoFlash. Den användes framför allt inom grundforskning och kvalitetskontroll. Med LFA 457 MicroFlash®® lanserades en annan LFA-bordsapparat med omfattande tekniska och designspecifika innovationer på marknaden. LFA 457 MicroFlash®® innehöll både nyutvecklad elektronik och olika ugnar som möjliggjorde mätningar i temperaturområdet från -125°C till 1100°C. Alla LFA-system överensstämmer med ASTM E1461.
Klicka här för att läsa det tekniska dokumentet från den tiden av Dr. Jürgen Blumm och Stephan Knappe om LFA 447 NanoFlash, med titeln "From Light Flash to Heat Transfer of Polymers":
Första LFA med Xenon-ljuskälla upp till 1250°C
År 2013 lanserades framgångsrikt en ny design för en laser-/ljusblixtapparat med LFA 467 HyperFlash®®. Detta blixtsystem lade grunden för den nya högtemperaturapparaten LFA 467 HT HyperFlash®, med vilken det äntligen blev möjligt att utföra mätningar med en Xenon-blixtlampa upp till 1250°C. Utrymmesbehovet för högtemperaturversionen är detsamma som för lågtemperaturversionen. Ljuskällan utmärker sig dessutom genom sin långa livslängd och behöver dessutom inte klassificeras i någon laserklass.
Klicka här för att läsa en artikel i vår kundtidning OnSet från 2015 där vi presenterar den då nya LFA 467 HT HyperFlash®:
Marknadsledande inom bestämning av värmeledningsförmåga och värmediffusivitet
NETZSCH-Gerätebau GmbH erbjuder idag tre modeller av LFA, som täcker ett brett spektrum av material över ett brett temperaturområde. LFA-systemen från NETZSCH uppfyller relevanta instrument- och applikationsstandarder som ASTM E1461 och DIN EN 821.
