Thermische Analyse

Das Themenfeld „Thermische Analyse“ befasst sich mit der Analyse der Änderungen physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften von Werkstoffen, Halbzeugen oder Bauteilen, die unter definierten, auch veränderlichen Atmosphären auf erzwungene Temperatur-Zeit-Änderungen zurückzuführen sind.
Das Ziel ist es, thermische Prozesse, insbesondere Wärmebehandlungsprozesse, zu charakterisieren, zu simulieren und zu optimieren.

 

Methoden

 

• Thermogravimetrie
• Emissionsgasthermoanalyse-Gasaustausch- thermoanalyse mit Massenspektrometer, FTIR-Spektrometer, Totaldruck-, Sauerstoff- und Feuchtesensoren
• Thermomechanische Analyse/Thermodilatometrie/Erhitzungsmikroskopie/ optische Thermodilatometrie
• Differenz-Scanning-Kalorimetrie/Differenzthermoanalyse
• Hochtemperatur-Röntgendiffraktometrie
• Thermokonduktometrie (elektrische Widerstandsänderungen)

 

Effekte

 

• Trocknen, Verdunsten, Verdampfen, Sublimieren
• Entbindern, Entwachsen, Entwässern, Ausgasen
• Zersetzungen (Pyrolysen, Verbrennungen)
• Oxidationen, Reduktionen, Korrosion und Stabilität unter definierten Bedingungen 
• (De)Hydrierungen, (De)Hydratationen, (De-)Carburierungen, Nitridierungen, 
• Schmelz-, Erstarrungs- und Kristallisationsvorgänge (Temperaturen, Enthalpien, etc.), Rekristalisation 
• Umwandlungen (magnetische), Phasenumwandlungen, (Pseudo-)Polymorphien, Lösungs- und Ausscheidungsvorgänge 
• Quantitative Gehaltsanalyse, Reinheit

 

Leistungsangebot

 

• Komplexe 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.)
• Charakterisierung, Simulation und Optimierung thermischer Prozesse und Effekte durch Experiment, Modellierung und Vorhersage (Parameter: Temperatur, Zeit, Energie, Bauteilgröße, etc.)
• Kinetische und thermodynamische Analyse und Modellierung thermischer Prozesse bei Entbinderungs-, Ausgas- und Sintervorgängen (auch in-situ an realen Bauteilgeometrien)

 

Technische Ausstattung der akkreditierten Labore

 

• Umfangreicher Maschinen- und Gerätepark zur Probenvorbereitung und definierten Probenlagerung
• Hochreines automatisiertes Laborgasversorgungssystem an allen Anlagen (Schutz- und Reaktivgase)
• Simultan-Thermoanalysatoren STA429/NGB (TGA-DTA-EGA) mit Ankopplung von Massenspektrometern (Kapillare, Blende, Skimmer), FTIR-Spektrometern, Totaldruck-, Feuchte- und Sauerstoffsensoren (Kanthal-, SiC-, Graphit- und Wolfram-Öfen, Temperaturbereich -80 °C bis 2400 °C, alle Atmosphären, Einwaagen bis 10 g, größter Probendurchmesser kleiner 17 mm)
• Simultan-Thermoanalysator STA449C/NGB (TGA-DTA/DSC-EGA) mit Ankopplung von Massenspektrometern (Kapillare), FTIR-Spektrometern, Totaldruck-, Feuchte- und Sauerstoffsensoren (Rhodium- Ofen, Temperaturbereich 25 °C bis 1650 °C, alle Atmosphären einschließlich korrosiver Atmosphären, Einwaagen bis 5 g, größter Probendurchmesser kleiner 15 mm)
• Simultan-Thermoanalysator STA409/NGB (TGA-DTA-EGA) mit Ankopplung von Massenspektrometern (Kapillare, Skimmer), FTIR-Spektrometern, Totaldruck-, Feuchte- und Sauerstoffsensoren (Platin-, Kanthal- und SiC-Öfen, Temperaturbereich 25 °C bis 1550 °C, alle Atmosphären, Einwaagen bis 8 g, größter Probendurchmesser kleiner 17 mm)
• Makro-Thermowaage MTG419/NGB (TGA-EGA) mit Ankopplung von Massenspektrometern (Kapillare), FTIR-Spektrometern, Totaldruck-, Feuchte- und Sauerstoffsensoren (Kanthal- Ofen, Temperaturbereich 25 °C bis 1350 °C, alle Atmosphären, Einwaagen bis 500 g, größter Probendurchmesser kleiner 55 mm)
• Thermomechanischer Analysator TMA402 (TMA) (Kanthal-Öfen, Temperaturbereich -170 °C bis 900 °C, oxidierende und inerte Atmosphären, Probenlängen bis 25 mm, größter Probendurchmesser kleiner 8 mm)
• Thermodilatometer DIL402/NGB (TDIL-cDTA-EGA) mit Ankopplung von Massenspektrometern (Kapillare), FTIR-Spektrometern, Totaldruck-, Feuchte- und Sauerstoffsensoren (SiC-Ofen, Temperaturbereich 25 °C bis 1550 °C, alle Atmosphären, Probenlängen bis 25 mm, größter Probendurchmesser kleiner 6 mm)
• Thermodilatometer DIL402 E7/NGB (TDIL-cDTA-EGA) mit Ankopplung von Massenspektrometern (Kapillare), FTIR-Spektrometern, Totaldruck-, Feuchte- und Sauerstoffsensoren, (SiC- und Graphit- Ofen, Temperaturbereich 25 °C bis 2000 °C, alle Atmosphären, Probenlängen bis 25 mm, größter Probendurchmesser kleiner 6 mm)
• Differenz-Scanning-Kalorimeter DSC 404 NGB (DSC) (Platin-Ofen, Temperaturbereiche 25 °C bis 1500 °C, oxidierende und inerte Atmosphären, größter Probendurchmesser 5 mm, Probenhöhe kleiner 2 mm)
• Differenz-Scanning-Kalorimeter DSC 404C NGB (DSC) (Platin-Ofen, Temperaturbereich 25 °C bis 1500 °C, oxidierende und inerte Atmosphären, größter Probendurchmesser 5 mm, Probenhöhe kleiner 2 mm)

 

Nicht akkreditierte Messplätze

 

• Erhitzungsmikroskop/LEITZ (EHM) (Platin-Rhodium-Ofen, Temperaturbereich zwischen 20 °C bis 1500 °C, oxidierende und inerte Atmosphären, größter Probendurchmesser 5 mm, größte Probenhöhe 5 mm)
• In-situ-Widerstands-Analysator RIS/IKTS (SiC-Ofen, Temperaturbereich RT und 1000°C, oxidierende und inerte Atmosphären)
• In-situ-Hochtemperatur-Röntgendiffraktometer/ (Platin-Ofen, Temperaturbereich 25 °C bis 1500 °C, oxidierende und inerte Atmosphären)