Thermische Analyse und Thermophysik

Gruppe

© Fraunhofer IKTS

Labor für Thermische Analyse und Thermophysik

Untersucht, simuliert und optimiert werden thermische Prozesse, insbesondere Wärmebehandlungsprozesse, sowie Zustände und Zustandsänderungen von Werkstoffen in Abhängigkeit von der Temperatur, Zeit und Gasatmosphäre. Werkzeuge und Basis dafür sind einerseits eine Vielzahl thermoanalytischer und thermophysikalischer Methoden und Geräte, die einzeln, im Komplex oder in direkter Kopplung miteinander eingesetzt werden. Zum anderen kann auf langjährige Erfahrungen und umfangreiche Kenntnisse auf methodischem und werkstofflichem Gebiet sowie in der Thermodynamik und Kinetik der thermischen Prozesse zurückgegriffen werden.

 

Leistungsangebot

 

  • Charakterisierung des thermischen Verhaltens von Werkstoffen, Halbzeugen und Bauteilen  im Temperaturbereich von -150 bis 2400 °C in unterschiedlichsten oxidierenden, inerten oder reduzierenden Schutzgas- bzw. Reaktiv-Gasatmosphären nach unterschiedlichen Vorbehandlungen (Mahlung, Granulierung, Formgebung, Lagerung, etc.)
  • Bestimmung thermodynamischer und thermophysikalischer Zustandsgrößen bzw. Eigenschaften (Umwandlungs-, Schmelz-, Erstarrungs- und Kristallisationsparameter [Temperaturen, Enthalpien, Phasendiagramme], Stabilitäten, Wärmekapazitäten, thermische Ausdehnungskoeffizienten, Dichten, Temperaturleitfähigkeiten, Wärmeleitfähigkeiten, elektrische Leitfähigkeiten, Benetzungsparameter, etc.) im Temperaturbereich von -150 bis 2000 °C
  • Charakterisierung, Simulation und Optimierung von thermischen Prozessen insbesondere von Entbinderungs-, Ausgas- und Sinterprozessen durch Experiment, Modellierung und Vorhersage (Parameter zur Prozessanalytik: Temperatur, Zeit, Prozessatmosphäre, Masse, Geometrie, Belegung, Energie, Bauteilgröße)
  • Kinetische und thermodynamische Analyse und Modellierung thermischer Prozesse von Entbinderungs-, Ausgas- und Sintervorgängen (auch in-situ an realen Bauteilgeometrien) Beratungen, Schulungen und Lehrgänge zum gesamten Fachgebiet

 

Technische Ausstattung der akkreditierten Labore

 

  • Umfangreicher Maschinen- und Gerätepark zur Probenvorbereitung und definierten Probenlagerung
  • Hochreines automatisiertes Laborgasversorgungssystem an allen Anlagen (Schutz- und Reaktivgase)
  • Simultane Thermoanalyse-Geräte (Thermogravimetrie [TG]-Differenzthermoanalyse [DTA]- DifferenzScanningCalorimetrie, [DSC]-Emissionsgasthermoanalyse [EGA] mit dem Massenspektrometer [EGA/MS] bzw. dem FTIR-Spektrometer [EGA/FTIR] oder Feuchte- und Sauerstoff-Analysatoren) für den Temperaturbereich zwischen -80 und 2400 °C
  • Thermomechanische/thermodilatometrische Analysatoren (TMA/TDIL) für den Temperaturbereich zwischen -150 und 2000 °C
  • Differenzthermoanalysatoren/DifferenzScanningCalorimeter für den Temperaturbereich zwischen -80 und 2400 °C
  • LaserFlash-Analysator zur Messung der Temperaturleitfähigkeit zwischen 20 °C und 1500 °C
  • Wärmeleitfähigkeitstester zur Messung der Wärmeleitfähigkeit bei Raumtemperatur
  • Erhitzungsmikroskop (EHM) für Benetzungs- und Schwindungsuntersuchungen im Temperaturbereich zwischen 20 °C und 1500 °C
  • In-situ-Widerstands-Analysator zur Messung des elektrischen Widerstandes im Temperaturbereich zwischen 20 °C und 1000 °C

Forschung aktuell

Optische Dilatometrie in hochreinen Atmosphären

Thema

Thermische Analyse

Thema

Thermophysik

Thema

Thermodynamische Modellierung von Sinter- und Korrosionsprozessen