Möglichkeiten der Thermoanalyse am Fraunhofer IFAM Dresden. Fraunhofer IFAM Dresden Institutsteil Dresden

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Möglichkeiten der Thermoanalyse am Fraunhofer IFAM Dresden. Fraunhofer IFAM Dresden Institutsteil Dresden"

Liane Schäfer
vor 5 Jahren
Abrufe

1 Möglichkeiten der Thermoanalyse am Fraunhofer IFAM Dresden

Möglichkeiten der Thermoanalyse am Fraunhofer IFAM Dresden Kontakt: Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Thermoanalyse Winterbergstraße 28 D-01277 Dresden

2 Möglichkeiten der Thermoanalyse am Fraunhofer IFAM Dresden Kontakt: Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Thermoanalyse Winterbergstraße 28 D Dresden Fraunhofer IKTS Institut für Keramische Technologien und Systeme Fraunhofer IWS Institut für Werkstoffund Strahltechnik Fraunhofer FEP Institut für Elektronenstrahlund Plasmatechnik Fraunhofer IFAM Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Thomas Hutsch Tel.: 0351/ Fax: 0351/ Internet:

3 Thermoanalyse? Was ist das? Die thermische Analyse umfasst Methoden, bei denen physikalische und chemische Eigenschaften einer Substanz, eines Substanzgemisches und/oder von Reaktionsgemischen als Funktion der Temperatur, Zeit oder des Druckes gemessen werden. Unter definierter Atmosphäre wird die Probe kontrolliert einem Temperatur-Zeit-Programm unterworfen. Temperatur dynamisch isotherm dynamisch Festlegen von: Messmethode, Probengeometrie, Temperatur, Atmosphäre, Druck, Heiz-, Abkühlrate [K/min], Isotherme Haltezeit [min], Zyklenanzahl, Massenzahl Zeit Wozu? Materialcharakterisierung Übertrag in Herstellungsprozesse, Wärmebehandlung

SiC- Ofen Aeolos QMS Massenspektrometer DSC 204 F1 Phoenix

RUBOTHERM MSB DSC 404C STA 449C Jupiter STA 409C HOT DISK

4 Möglichkeiten der Thermoanalyse am Fraunhofer IFAM Dresden BÄHR DIL 801 DIL 402E STA 449 F3, H 2 O Dampf-, H 2 tauglich SiC- Ofen Aeolos QMS Massenspektrometer DSC 204 F1 Phoenix STA 449F3 Jupiter, High Speed Ofen LFA 447 Nanoflash RUBOTHERM MSB DSC 404C STA 449C Jupiter STA 409C HOT DISK TPS 2500S DSC 204 HP Phoenix Koppelbar mit Aeolos QMS Massenspektrometer

Quellverhalten Penetration Schrumpfung Dichteänderung

5 Dilatometrie (DIL) - Messprinzip Wofür? Längenänderung Schwindung relative Längenänderung lin. therm. Ausdehnungskoeffizient diff. therm. Ausdehnungskoeffizient Erweichungspunkt Transformationspunkt Quellverhalten Penetration Schrumpfung Dichteänderung Probengeometrie: Probenlänge: bis 25 mm Probenlänge CTE- Proben: mm Probendurchmesser: bis 12 mm Folie 5

Netzsch DIL 402E Temperaturbereich: Atmosphäre: Auflösung:

6 Dilatometrie (DIL) Thermoanalyse Fraunhofer IFAM Dresden Tieftemperaturdilatometer Bähr DIL 801 Hochtemperaturdilatometer Netzsch DIL 402E Temperaturbereich: Atmosphäre: Auflösung: Heizrate: -150 C bis 1600 C RT bis 1550 C Vakuum, Inert, Luft 10 nm bis 50 K/min Folie 6

7 Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) - Messprinzip DSC = V Ref -V Pr DSC V Ref V Pr Wärmetönung Thermospannung Referenz Thermospannung Probe DSC > 0 V Ref > V Pr DSC < 0 V Ref < V Pr endotherm exotherm Folie 7

DSC 404cell Temperaturbereich: Atmosphäre: Heizrate: -150 C bis 700 C RT bis

8 Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) Thermoanalyse Fraunhofer IFAM Dresden Tieftemperatur- DSC Netzsch DSC 204F1 Phoenix Hochtemperatur- DSC Netzsch DSC 404cell Temperaturbereich: Atmosphäre: Heizrate: -150 C bis 700 C RT bis 1450 C Inert (Ar, N 2,He), Luft, (Ar/H 2 ) bis 200 K/min bis 50 K/min Folie 8

(Druck): Atmosphäre: Heizrate: -150 C... 600 C (bei 1 bar) -90 C.

9 Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) Thermoanalyse Fraunhofer IFAM Dresden Hochdruck- DSC, Netzsch DSC 204 HP Phoenix Temperaturbereich (Druck): Atmosphäre: Heizrate: -150 C C (bei 1 bar) -90 C C (bei 50 bar) -50 C C (bei 150 bar) Ar, H 2 bis 50 K/min Folie 9

Temperaturbereich: RT bis 400 C Atmosphäre: H 2, Ar, He Druck: Vakuum bis 350 bar Heizrate: 1

10 Magnetic Suspension Balance (MSB) Thermoanalyse Fraunhofer IFAM Dresden RUBOTHERM Magnetic Suspension Balance (MSB) Messprinzip Wägesystem Haltemagnet Magnetaufhängung Gas Temperaturbereich: RT bis 400 C Atmosphäre: H 2, Ar, He Druck: Vakuum bis 350 bar Heizrate: 1 bis 10 K/min max. Probenmasse: 10 g Auflösung: 10 μg Probe Ofen Reaktor und Waage voneinander getrennt Folie 10

11 Simultane Thermo-Analyse (STA) - Messprinzip Ofen Probe Waage Gase Probengeometrie: Pulver Scheiben Folie 11

TG-Auflösung: DSC-Auflösung: RT bis 1600 C RT bis 1450 C Vakuum, Inert (Ar,

12 Simultane Thermo-Analyse (STA) Thermoanalyse Fraunhofer IFAM Dresden STA 409cell STA 449C Jupiter Temperaturbereich: Atmosphäre: Heizrate: TG-Auflösung: DSC-Auflösung: RT bis 1600 C RT bis 1450 C Vakuum, Inert (Ar, N 2,He), Luft, Ar/H 2, N 2 /H 2 bis 20 K/min bis 50 K/min 2 μg 0,5 μg < 1 μw < 1 μw Folie 12

Speed Ofen Gasauslass Heizelement Probenhalter

Temperaturbereich: Atmosphäre: Heizrate:

13 Simultane Thermo-Analyse (STA) Thermoanalyse Fraunhofer IFAM Dresden STA 449 F3 Jupiter High Speed Ofen Gasauslass Heizelement Probenhalter Vergoldetes Schutzrohr Strahlenschutz Temperaturbereich: Atmosphäre: Heizrate: TG-Auflösung: DSC-Auflösung: SiC Ofen High Speed Ofen RT bis 1550 C RT bis 1250 C Vak., Ar, N 2, He, Luft, Ar/H 2, N 2 /H 2 Ar, Luft bis 50 K/min bis 1000 K/min 0,5 μg 0,5 μg < 1 μw < 1 μw Folie 13

14 Wärmeleitfähigkeit Messprinzip Flashmethode λ(t)=a(t) c p (T) ρ(t) λ(t) Wärmeleitfähigkeit [W/mK] a(t) Temperaturleitfähigkeit [mm²/s] c p (T) spez. Wärmekapazität [J/gK] ρ(t) Dichte [g/cm³] Probendimensionen, verfügbar: Rund [mm]: 8; 11; 12,7; 15 Quadratisch [mm]: 11; 15 Dicke [mm]: 0,1 bis 3 Folie 14

0,01mm²/s bis 1000mm²/s WLF: <0,1 W/mK bis 2000 W/mK Temperaturbereich: RT

15 Wärmeleitfähigkeit Thermoanalyse Fraunhofer IFAM Dresden Netzsch LFA447 Nanoflash Hotdisk TPS 2500S Temperaturbereich: RT bis 300 C Atmosphäre: Luft Messbereich: TLF: 0,01mm²/s bis 1000mm²/s WLF: <0,1 W/mK bis 2000 W/mK Temperaturbereich: RT Atmosphäre: Luft Messbereich: TLF: 0,1 mm²/s bis 100 mm²/s WLF: 0,005 W/mK bis 500 W/mK Folie 15

Massenbereich: Kopplung: DSC 204 HP Phoenix STA 449F3 Jupiter 2 Iridium Kathoden,

16 Massenspektrometer (MS) Thermoanalyse Fraunhofer IFAM Dresden Netzsch QMS 403 C Aeolos Kopplung möglich mit: DSC 204 F1 Phoenix STA 449C Jupiter DIL 402E Kathode: Massenbereich: Kopplung: DSC 204 HP Phoenix STA 449F3 Jupiter 2 Iridium Kathoden, Y 2 O 3 beschichtet 1 amu bis 300 amu Quarzglaskapillare, beheizbar bis 300 C Folie 16

17 Möglichkeiten der Thermoanalyse am Fraunhofer IFAM Dresden Kontakt: VIELEN DANK für die AUFMERKSAMKEIT BÄHR DIL 801 DIL 402E STA 449 F3, H 2 O Dampf-, H 2 tauglich SiC- Ofen Aeolos QMS Massenspektrometer DSC 204 F1 Phoenix STA 449F3 Jupiter, High Speed Ofen LFA 447 Nanoflash RUBOTHERM MSB DSC 404C STA 449C Jupiter STA 409C HOT DISK TPS 2500S DSC 204 HP Phoenix Koppelbar mit Aeolos QMS Massenspektrometer Folie 17

Ähnliche Dokumente

Möglichkeiten der Thermoanalyse am Fraunhofer IFAM Dresden

Möglichkeiten der Thermoanalyse am Fraunhofer IFAM Dresden Kontakt: Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung IFAM, Thermoanalyse Winterbergstraße 28 D-01277 Dresden Ansprechpartner: