Дилатометры LINSEIS: точный анализ термического расширения материалов

С момента основания в 1957 году компания LINSEIS зарекомендовала себя как лидер в области термоанализа и исследований физико-термических свойств материалов. Благодаря высокому уровню обслуживания, инновационным технологиям, гибкости и качеству продукции, LINSEIS заслужила репутацию надежного партнера среди ведущих научных и промышленных организаций.

LINSEIS предлагает широкий спектр термоаналитического оборудования для исследовательских работ и контроля качества. Наши решения применяются в различных отраслях, таких как полимеры, химическая промышленность, неорганические строительные материалы и экологический анализ. Кроме того, с помощью наших приборов можно исследовать термофизические свойства твердых, жидких веществ и расплавов.

Что такое дилатометрия?

Дилатометрия — это методика измерения размеров вещества (например, керамики, стекла, металлов, композитов, полимеров и других материалов) под воздействием температуры. Измерения проводятся при нулевой или минимальной нагрузке на материал, а процесс контролируется в рамках заданной температурной программы в определенной атмосфере.

LINSEIS производит широкий ассортимент дилатометров, включая одиночные, двойные, дифференциальные, четырехканальные, охлаждающие, лазерные и оптические модели. Температурный диапазон устройств составляет от -263°C до +2800°C, а разрешение достигает 0,05 нм. Благодаря многолетнему опыту работы, LINSEIS предлагает дилатометры с беспрецедентной точностью и производительностью.

Модели дилатометров LINSEIS

Горизонтальный дилатометр L76/L75 Horizontal

Горизонтальные дилатометры LINSEIS характеризуются простым и надежным дизайном по доступной цене. Они подходят для работы в широком температурном диапазоне от -180°C до +2800°C. Эти модели доступны как в одиночном, так и в двойном исполнении.

Основные преимущества:

• Мультифункциональная система.
• Высочайшая равномерность температуры.
• Идеально подходит для исследований и разработок.

Вертикальный дилатометр L75 Vertical

Вертикальные дилатометры LINSEIS отличаются конструкцией без трения, где образец контактирует только с верхним упором и штоком. Это делает их идеальными для низкотемпературных и высокотемпературных измерений (от -263°C до +2800°C).

Основные преимущества:

• Отсутствие трения при взаимодействии с образцом.
• Гарантированный контакт штока с образцом.
• Поддержка Rate Controlled Sintering (RCS).
• Компактный дизайн.
• Возможность работы с несколькими печами (до трех).

Оптический дилатометр L74 Optical

Оптический дилатометр LINSEIS работает по принципу бесконтактного измерения и особенно эффективен для определения точки плавления и Rate Controlled Sintering.

Основные преимущества:

• Отсутствие необходимости в калибровке.
• Неограниченный диапазон измерений.
• Возможность использования для дополнительных приложений, таких как определение угла контакта и микроскопия при нагревании.
• Идеально подходит для нерегулярно формованных и мягких образцов.

Дилатометр с функцией охлаждения и деформации L78 Q/D/T

Этот уникальный дилатометр позволяет достигать небывалых скоростей нагрева и охлаждения (до 125 К/с). Он используется для создания CHT/CCT/TTT диаграмм и анализа деформации до 22 кН.

Технические характеристики дилатометров LINSEIS

LINSEIS предлагает широкий спектр моделей дилатометров с различными характеристиками, которые удовлетворяют потребности как научных исследований, так и промышленного контроля качества. Вот основные параметры наиболее популярных моделей:

Каждая модель оснащена различными типами нагревательных элементов, что позволяет работать с широким диапазоном температур. Например, печи могут быть оборудованы термоаксиальными элементами, SiC, Kanthal или графитовыми нагревателями для достижения экстремальных температур.

Программное обеспечение LINSEIS

Все термоаналитические приборы LINSEIS управляются через ПК с использованием специализированного программного обеспечения, работающего под управлением Microsoft® Windows®. Программное обеспечение состоит из трех основных модулей: управление температурой, сбор данных и их оценка.

Основные функции программного обеспечения включают:

• Текстовый редактор: Возможность создания и сохранения текстовых заметок для каждого эксперимента.
• Защита данных: Автоматическое сохранение результатов измерений для предотвращения потери данных при сбоях электропитания.
• Обнаружение разрыва термопары: Система оповещения оператора о неисправностях термопар.
• Автоматическое выполнение повторных измерений: Минимизация усилий оператора при проведении серийных экспериментов.
• Оценка текущих измерений: Реальное отображение прогресса эксперимента.
• Сравнение кривых: Возможность наложения нескольких графиков для сравнительного анализа.
• Хранение и экспорт данных: Результаты можно экспортировать в форматах ASCII и MS Excel для дальнейшей обработки.
• Мультиязычная поддержка: Интерфейс доступен на различных языках, включая английский, испанский, французский, немецкий, китайский, корейский и японский.

Дополнительные функции программного обеспечения:

• Rate Controlled Sintering (RCS): Контроль процесса спекания материалов.
• Интерпретация фазовых переходов: Определение точек стеклования (Tg), плавления и других термических свойств.
• Автоматическая корректировка нуля: Обеспечивает высокую точность измерений.
• Планировщик задач: Возможность запуска последовательных экспериментов без участия оператора.

Примеры применения дилатометров LINSEIS

1. Стеклокерамика

Дилатометрический метод отлично подходит для определения коэффициента термического расширения (CTE) и точки размягчения стеклокерамических материалов. Помимо абсолютного расширения и коэффициента термического расширения (CTE), можно найти первую производную абсолютного расширения. Температура, при которой производная становится равной нулю, соответствует максимальной длине образца и точке его размягчения.

2. Железо

Оценка линейного термического расширения (∆L) и CTE образца железа в аргоновой атмосфере показывает сжатие выше 736,3°C, что связано с изменением атомной структуры, известным как точка Кюри. Разница между измеренным значением и литературным может быть обусловлена загрязнением образца.

3. Керамика / Порошковая металлургия

В процессах производства высокотехнологичной керамики симуляция процессов спекания имеет большое значение. При использовании опционального программного обеспечения RCS (Rate Controlled Sintering) можно программировать управляемое спекание согласно теории PALMOUR III. Например, процесс спекания ZrO2 завершается примерно через 60 минут, после чего скорость нагрева снижается, а через около 160 минут достигается конечная плотность материала.

4. Медь

Измерение расширения меди до температуры 10 K с использованием гелиевого криостата демонстрирует возможности дилатометров LINSEIS в области низкотемпературных исследований.

Дилатометры, изготавливаемые по индивидуальному заказу

LINSEIS предлагает возможность создания дилатометров, специально адаптированных под конкретные задачи клиентов. Вот несколько примеров:

1. Дилатометр с электрическими портами для пьезоэлементов

Пьезоэлементы — это полупроводники, меняющие свои механические свойства при подаче напряжения. В зависимости от интенсивности и направления напряжения они могут сжиматься или расширяться. Специально модифицированный дилатометр L75 с выведенными электродами через вакуумный соединитель позволяет изучать поведение пьезоэлементов в зависимости от температуры и напряжения.

2. Макро-дилатометр для больших образцов

Обычные дилатометры ограничены размерами образцов, но макро-дилатометр, разработанный на базе классического горизонтального дилатометра L75, способен измерять значительно более крупные образцы. Например, одна компания, занимающаяся производством форм для сталелитейной промышленности, нуждалась в симуляции процесса обжига своих форм. Для этого требовались образцы диаметром около 3-4 см, что значительно превышает стандартные размеры. Макро-дилатометр позволил нагреть печь до целевой температуры (1000°C) перед вставкой системы измерений, имитируя реальный процесс обжига.

Пример применения синхронного TGA-DTA/DSC

Один из вариантов применения это синхронный термоанализ стеклокерамических материалов. Используя этот метод, исследователи могут: Определить точку размягчения материала по данным DSC/DTA. Выявить процессы потери массы, связанные с выделением газов или деградацией компонентов, по данным TGA. Комбинировать эти данные для получения полной картины изменений, происходящих в материале при нагревании. Таким образом, синхронный TGA-DTA/DSC — это мощный инструмент для исследования сложных материалов, таких как керамика, полимеры, металлы и композиты. Он позволяет получить детальную информацию о их термической стабильности, составе и фазовых переходах, что особенно важно для разработки новых материалов и контроля качества в промышленности. LINSEIS предлагает современные решения для одновременного проведения этих анализов, обеспечивая высокую точность и воспроизводимость результатов. Благодаря инновационным технологиям и качественному программному обеспечению, пользователи могут легко настраивать эксперименты, обрабатывать данные и получать надежные результаты для принятия обоснованных решений.

Преимущества дилатометров LINSEIS

1. Точность и воспроизводимость: Благодаря использованию высокоточных датчиков перемещения LVDT и линейных оптических энкодеров, дилатометры LINSEIS обеспечивают исключительную точность и долгосрочную стабильность.
2. Широкий температурный диапазон: От сверхнизких температур (-263°C) до экстремально высоких (+2800°C).
3. Автоматический контроль силы контакта: Функция автоматической регулировки силы контакта обеспечивает адаптацию параметров измерения под конкретное применение.
4. Атмосферный контроль: Возможность работы в вакууме, инертных, окисляющих и восстанавливающих средах.
5. Программное обеспечение: Пользовательское программное обеспечение LINSEIS Thermal Analysis позволяет выполнять сложные расчеты, такие как определение коэффициента термического расширения (CTE), точки размягчения, фазовых переходов и температур спекания.

Дилатометры LINSEIS представляют собой передовые решения для исследования термического расширения материалов. Они сочетают в себе высокую точность, широкий температурный диапазон и инновационные технологии. Если вам нужен надежный и универсальный дилатометр для научных исследований или промышленного контроля, продукция LINSEIS станет вашим лучшим выбором.