Applikationen
Erhitzungsmikroskope von Hesse Instruments und modernisierte Geräte der Firma Leitz / Leica mit der Erhitzungsmikroskop-Software EMI III dienen zur thermo-optischen Untersuchung von Materialien bis zu Temperaturen von 1600 °C. Der offene und modulare Aufbau des Erhitzungsmikroskops erlaubt vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
Analysen und Anwendungsgebiete
In den Erhitzungsmikroskopen von Hesse Instruments und Leitz / Leica können Materialien bis über deren Schmelzpunkt erhitzt werden. Dabei werden Sie berührungslos vermessen, um so Aufschluss über die folgenden Materialeigenschaften zu erhalten:
- Sinterverhalten
- Erweichungsverhalten
- Schmelzverhalten
- Wärmedehnungsverhaltens
- Benetzungsverhaltens
Die Aufgabenstellungen, für deren Lösung Erhitzungsmikroskope verwendet werden, reichen von Anwendungen im Bereich der Forschung und Entwicklung über die Optimierung von Prozessen bis zur Qualitätskontrolle. Im Bereich der Qualitätskontrolle werden in der Regel standardisierte Messverfahren zur Materialanalytik angewandt. Zusätzlich ermöglicht es der offene und modulare Aufbau des Erhitzungsmikroskops, Messverfahren für die Prozessoptimierung an reale Prozesse oder an Fragestellungen aus der Forschung und Entwicklung anzupassen.
Normkonformität, Materialien und Industriezweige
Erhitzungsmikroskope wurden ursprünglich für die normkonforme Untersuchung des Schmelzverhaltens von Aschen entwickelt. Geräte von Hesse Instruments und Leitz / Leica sind konform mit den folgenden Normen:
- DIN 51730:2007
- ISO 540:2008-06
- CEN/TS 15370-1:2006 und CEN/TR 15404:2006
- Hesse-Instruments-Verfahren, das auf DIN 51730:1984 basiert
Zusätzlich wird das Erhitzungsmikroskop als zuverlässiges Analysegerät für die Untersuchung keramischer Werkstoffe, Gläser, Gießpulver und diverser weiterer Materialien verwendet und findet so Anwendung in unterschiedlichen Industriezweigen.
Grundsätzlich können Sie mit dem Erhitzungsmikroskop alle Materialien untersuchen, die die folgenden Voraussetzungen erfüllen:
- Sie sind nicht explosiv oder brennbar.
- Sie kontaminieren die Messzelle nicht durch außergewöhnliches Benetzungs- oder Korrosionsverhalten oder verdampfende Bestandteile.
- Bediener werden nicht durch verdampfende Bestandteile gefährdet.
Anwendungsbeispiele
Die Kombination an messbaren Materialien, Aufgabenstellungen, Analysemethoden und Messparametern des Erhitzungsmikroskops erlaubt eine große Vielfalt an Anwendungen. Wir haben einige Anwendungsbeispiele zu Applikationen für das Erhitzungsmikroskop in Form von Applikationsberichten für Sie zusammengestellt.
Klicken Sie auf die Schaltfläche des jeweiligen Berichts, um eine Übersicht zu dem Bericht zu erhalten. Den kompletten Bericht können Sie dann bei Bedarf einfach bei uns anfordern.
Kontaktieren Sie uns gerne, wenn Sie sich für ein Material oder eine Messverfahren interessieren, das nicht in den Beispielen enthalten ist.
- Materialcharakterisierung
- Geräteeigenschaften
- Einfluss von Geräteparametern auf das Messergebnis
Gießpulver werden während der Herstellung von Stahl der Stahlschmelze zugegeben. Unter anderem fungieren sie als Trennmittel zwischen Stahlschmelze und Kokillenwand und als Reoxidationsschutz der Schmelze.
Das Erweichungs- und Schmelzverhalten ist wichtig für die Prozessführung und wird sowohl im Rahmen der Entwicklung neuer Gießpulver als auch bei der Qualitätskontrolle während und nach der Produktion untersucht.
Die Erhitzungsmikroskopie hat sich für die Charakterisierung von Gießpulvern bewährt, auch wenn diese Untersuchungsmethode nicht in Normen definiert ist.
In diesem Bericht finden Sie drei Beispiele für die Charakterisierung und den Vergleich des Schmelzverhaltens von Gießpulvern unterschiedlicher Hersteller.
Fritten finden als Ausgangsmaterial in unterschiedlichen Bereichen mit stark variierenden Anforderungen Verwendung, etwa als Glasuren mit Schutzfunktion, als poröses Filtermaterial, als Engobe oder als Email. Da Fritten generell einer thermischen Behandlung unterzogen werden, ist es wichtig, ihr Materialverhalten bei relevanten Prozesstemperaturen zu kennen.
In diesem Bericht finden Sie drei Beispiele für die Charakterisierung und den Vergleich des Schmelzverhaltens von Fritten anhand eines Deckemails für den Chemieapparatebau, einer keramischen Bindung für Schleifscheiben und eines Glaslots.
Das Probenplättchen, auf dem der Probekörper während einer Erhitzungsmikroskop-Messung platziert wird, hat einen direkten Einfluss auf das Messergebnis. Bei standardisierten Messverfahren zur Materialcharakterisierung sollte daher immer das gleiche Material für Probenplättchen verwendet werden. Gleichzeitig sollte der Einfluss des Materials auf das Messergebnis bekannt sein.
Einige Werkstoffe, wie zum Beispiel Emails, werden direkt für die Interaktion mit anderen Werkstoffen entwickelt. Mithilfe von Erhitzungsmikroskop-Messungen können Aussagen über Ihre Reaktivität oder das Benetzungsverhalten getroffen werden.
In diesem Bericht finden Sie drei Beispiele für die Charakterisierung und Vergleich des Benetzungsverhaltens einer Fritte einer keramischen Bindung, einer Kohleasche und eines Grundemails auf verschiedenen Substraten.
Die Einführung des Erhitzungsmikroskops EM301 mit der Software EMI III und neu entwickelten Auswerte-Algorithmen steigert dessen Genauigkeit und Auflösungsvermögen. Hierdurch eröffnen sich neue Einsatzoptionen des Erhitzungsmikroskops zur Untersuchung von Materialeigenschaften und temperaturabhängigen Prozessen im Material.
In diesem Bericht finden Sie vier Beispiele für die Ermittlung von charakteristischen Eigenschaften über die Untersuchung des Wärmedehnungsverhaltens verschiedener Materialien anhand von Aluminiumoxid, teilstabilisiertem Zirconiumdioxid, Silikastein und Kaolin.
Das Wissen über das Verhalten von Kohleaschen unter Temperatureinfluss ist unter anderem für die Prozessführung von Ofenanlagen entscheidend. Bei der Verbrennung von Kohle bleiben nichtbrennbare Bestandteile als Asche zurück, die bei ausreichend hohen Temperaturen erweicht und schmilzt.
Das Verhalten beim Erweichen und Schmelzen wird über charakteristische Temperaturen, die in entsprechenden Normen zur Untersuchung des Schmelzverhaltens von Aschen definiert sind, quantifiziert.
In diesem Bericht finden Sie drei Beispiele für die normkonforme Charakterisierung und den Vergleich des Schmelzverhaltens von Aschen anhand von zwei Steinkohleaschen und einer Braunkohleasche.
Das Wissen über das Verhalten von festen, biogenen Brennstoffen unter Temperatureinfluss ist unter anderem für die Prozessführung von Ofenanlagen entscheidend. Bei der Verbrennung der Brennstoffe bleiben nichtbrennbare Bestandteile als Asche zurück, die bei ausreichend hohen Temperaturen erweicht und schmilzt.
Das Verhalten beim Erweichen und Schmelzen wird über charakteristische Temperaturen, die in entsprechenden Normen zur Untersuchung des Schmelzverhaltens von Aschen definiert sind, quantifiziert.
In diesem Bericht finden Sie fünf Beispiele für die normkonforme Charakterisierung und den Vergleich des Schmelzverhaltens von Aschen fester biogener Brennstoffe.
Die Ergebnisse von Messgeräten wie dem Erhitzungsmikroskop werden von Umweltbedingungen, Messparametern und dem Gerätestatus beeinflusst. Um zu überprüfen, wie sich die ermittelten Messwerte mit den wahren Werten einer Probe decken, sollten regelmäßig Kalibrierungsmessungen durchgeführt werden.
Nur bei einem kalibrierten System können eindeutige Aussagen über dessen Messergebnisse getroffen werden. Im Fall des Erhitzungsmikroskops sollte die Temperaturmesskette regelmäßig kalibriert werden, um dessen Zustand und den Einfluss auf das Messergebnis zu untersuchen.
In diesem Bericht finden Sie drei Beispiele für die Ermittlung der Genauigkeit des Erhitzungsmikroskops anhand von Messungen zur Kalibrierung der Temperaturmesskette mit Gold, Palladium und Kaliumsulfat.
Messgeräte sind in der Regel einem Fehler unterworfen, weshalb die Ergebnisse von Messungen immer mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sind. Das Maß der Unsicherheit bei wiederholten Messungen unter gleichen Bedingungen im gleichen Labor wird als Wiederholbarkeit bezeichnet.
Um das eigene Messergebnis bewerten und interpretieren zu können, ist es essentiell, die Wiederholbarkeit des Messgeräts, bzw. des Messverfahrens in Korrelation mit dem gemessenen Material zu kennen.
In diesem Bericht finden Sie zwei Beispiele für die Ermittlung der Wiederholbarkeit der Ergebnisse von Erhitzungsmikroskop-Messungen in Bezug auf Messgrößen und charakteristische Temperaturen anhand von Messungen einer Glasfritte und einer Kohleasche.
Ursprünglich wurde das Erhitzungsmikroskop zur standardisierten, normkonformen Untersuchung des Schmelzverhaltens von Aschen entwickelt. Dieses Verfahren kann auch zur Charakterisierung anderer Materialien verwendet werden.
Wenn das Ziel der Erhitzungsmikroskop-Messung nicht die Materialcharakterisierung ist, sondern die Analyse des Materialverhaltens in einem Prozess, bietet es sich an, den Probekörper-Typen an den Prozess anzupassen. Ein Beispiel ist die Untersuchung von Gießpulvern in Form von Granalien oder Pulverpresslingen.
In diesem Bericht finden Sie ein Beispiel für die Untersuchung des Einflusses des Probekörper-Typs auf das Schmelzverhalten eines Materials anhand eines Gießpulvers, das in Form von Einzelgranalien, Pulverpresslingen und Presslingen aus Granulat gemessen wurde.
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