光学挠度计 - TA仪器 https://www.tainstruments.com.cn Wed, 03 Apr 2024 02:22:59 +0000 zh-Hans hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.9.4 https://www.tainstruments.com.cn/wp-content/uploads/cropped-TA-round-logo-32x32.png 光学挠度计 - TA仪器 https://www.tainstruments.com.cn 32 32 ODP 868 光学膨胀平台 https://www.tainstruments.com.cn/odp-868-optical-dilatometry-platform/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=odp-868-optical-dilatometry-platform Fri, 29 Apr 2016 10:03:34 +0000 http://www.tainstruments.com.cn/opd-868-optical-dilatometry-platform/?lang=zh-hans
OPD 868 光学膨胀平台

ODP 868 使得突破常规高温显微镜的样品分析极限成为可能。

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OPD 868

经过在材料热机械特性研究光学仪器领域二十余年的研发，ODP 868 终于突破了常规高温显微镜的样品分析极限。其通用性使得 ODP 868 成为生产和研发实验室对涉及热循环的工业过程进行优化的 创新性工具。

高温显微镜模式采用 500 万像素高分辨率摄像头，用以研究各种材料在工业烧制周期中的物理特性。

随着 Morphometrics 软件的应用，这一平台能在分析期间自动完成对用户选择的不同特征温度和参数的实时计算和显示。

ODP 868 不仅能够分析多种形状和大小不同的样品（例如同时分析 3 mm 样品和 10 mm 样品），还可以同时分析多达 8 种 ISO 标准尺寸的样品。

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卧式膨胀仪模式具有两个高分辨率摄像头，可用于研究长度为 30 至 60 mm 的样品的膨胀和收缩。因此这一模式能轻松测定 显著的参数，例如线性热膨胀、热膨胀系数 (CTE)、玻璃态转化温度 (Tg) 以及膨胀软化温度。

如果用于研究无显著玻璃态的材料的烧结，在加热速率高达 100 ℃/min 的条件下，能够追踪多达 50% 的收缩。此外，对于已熔化的样品，还可提供可抛型固定板。

整个测量系统均可恒温控制，并且与炉室之间采取了热隔离措施。

立式膨胀仪模式具有两个高分辨率摄像头，可将小于 20 mm 的样品竖直放置于炉室中并研究其膨胀和收缩。这一模式能够在加热速率高达 100 ℃/min 的条件下，追踪收缩达 100% 的材料的烧结过程。尽管样品底部与样品固定板接触，但样品顶部可自由移动，因此玻璃态并不会干扰测试结果。

挠度计和绝对挠度计模式可通过三个独立高分辨率摄像头进行非接触挠度测量，并且还能模拟真实的工业热处理，从而优化陶瓷制品的生产工艺，并加深对材料的理解。

绝对挠度计模式下，3 个摄像头能够同时从三个不同的角度对同一位置进行测量（TA 专有），无需使用校正曲线。

有了这一平台，即可对长度为 80-85 mm 或 25-30 mm 的样品进行弯曲实验，并且还能够：

  • 分析接合材料（即：主体和釉料）之间因热膨胀程度差异而引发的弯曲；
  • 测定接合温度（过去使用的是 Steger 张力计）；
  • 测量多种接合材料（例如：釉料、釉底料和陶瓷主体）之间因烧结特性差异而引发的弯曲；
  • 测量冷却期间，由于玻璃态体积变化而引起的弯曲；
  • 研究高温塑性变形以及材料在高温下由于自身质量而变形的速度；

测量绿色材料因单侧吸水而导致的弯曲。

 

 

ODP 868
光学测量系统 4个独立的测量系统，每个均配置高清相机和2个微型步进电机伺服和对焦
测量模块 高温显微镜、立式和卧式光学膨胀仪、光学挠度计和绝对挠度计模式
国际标准 ASTM D1857, CEN/TR 15404,

BS 1016:Part 15、CEN/TS 15370-1、DIN 51730、IS 12891、ISO 540、NF M03-048
样品位移 二维
样品编号 从 1 到 8（取决于样品尺寸）
样本温度范围 室温至 1650 ℃
温度分辨率 0.2 ℃
加热速率 0.1 – 100 ℃/min

速热模式下为 200 ℃/秒
分辨率 3 ppm（ISO 标准样品）
样品编号 同时分析多达 8 个样品（ISO 标准尺寸）
样品尺寸： 高达 85 mm（取决于操作模式）
形态测量 高、宽、接触角、高/宽比、周长、面积、圆度、离心率、质心。

其他用户可自由选择的功能与配件
气氛 空气、氧化、还原、类惰性气氛
光源 LED
软件 Misura 4 热分析软件

使用 Misura 4 热分析软件可轻松直观地定义分析方法，方法的持续时间、复杂程度和步骤数均没有限制。

Misura 4 热分析软件是一款 App 格式的软件，包括全部五种操作模式的仪器控制和数据分析功能。

HSM App 可用于运行高温显微镜测试。

作为成像分析方面的高级形态测量应用，Misura 4 能够在烧结期间自动检测特征温度（烧结起始、软化、球形、半球以及熔化/融合温度）、扁平化曲线、接触角曲线、样品面积变化曲线、宽高比曲线、膨胀效应、燃烧程度、玻璃质理论粘度（V.F.T. 公式），并且可选择是否用杨-拉普拉斯公式测量玻璃质的表面张力。

形状识别则可通过国际标准的宽度范围或用户设定的参数和概念进行。

所有结果、原型框架完整数据集和样品形状以及分析参数均以非专属文件格式储存于数据库中。为验证结果的完整性，输出文件会加密验证并署名。

然后，可在浏览器界面中访问测试文件并查看所有配置选项、分析结果和生成的图像，以及：

  • 打印单项测试图表；
  • 选择单个或多个框架的导出图像；
  • 生成自定义互动式 PDF 报告；
  • 用视频格式 (.AVI) 导出所有图像，用于展示或视频报告；
  • 重新定义标准方法，从而自动识别特征温度；
  • 输入关键数据，例如玻璃态转化温度 (Tg)、膨胀软化温度、软化温度、半球温度，从而根据 V.F.T. 公式计算材料的理论粘度；
  • 保存分析数据及相关数据，并且不会覆盖原始数据；
  • 验证加密的原始数据。

用户可在图像模块中打开文件，用于打印及各种高级数学统计功能。

可在同一图像中叠加多项测试结果，并且所有曲线均可单独展示和打印，或与其他曲线叠加，也可与其他热学技术测试结果进行关联。

此外，还可以查看所有根据国际标准表征软化和熔化行为以及熔度的测量参数。

这一系统还可提取多种格式的数据（CSV、FITS、NPY、QDP、HDF）以及 Misura 数据集里的数据并导入图像中。

所有的图像均具有高品质和高分辨率，可供编辑和导出到 PNG 光栅格式文件、PDF 或 SVG 矢量格式文件。

另外，还能够直接自动打开与各项分析相关的数据档案。

铝

相关图表

ODLT 铝

铝与钢的热膨胀和 CTE 曲线对比

（Misura ODHT 立式光学膨胀仪）

坯体

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ODHTbodies2

在坯体配方固定的前提下优化陶瓷坯体的烧制周期。优异烧制温度是能够使给定坯体组分在 短时间内不产生膨胀并达到完全致密的温度（本示例中为 1220 ℃）。如果烧制温度超过这一温度，则坯体内部所产生气泡造成的膨胀将使机械性能大幅下降并导致变形。

（Misura ODHT 立式光学膨胀仪）

底灰
燃煤残渣，CCR
煤灰和焦炭灰

相关图表

HSM HSML 煤灰和焦炭灰

根据 ISO 540 标准分析煤灰。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

牙科材料

相关图表

HSM HSML 牙科材料

经历相应工业烧结周期的一片氧化锆种植体；样品表现出各向异性收缩（致密化）但形状未发生变化。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

瓷釉、搪瓷

相关图表

HSM HSML 瓷釉

根据 ISO 540 标准烧制待分析瓷釉。变形、球面形成、半球形成和流动的特征点均可被自动检出。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

飞灰
熔块

相关图表

HSM HSML 熔块

陶瓷熔块的扁平化曲线。黑色曲线代表玻璃熔块，红色曲线代表结晶熔块（用于单次烧制釉面内墙砖应用）。经过烧结相后，该曲线进入较长平稳阶段，这表明材料内部正在发生结晶。随着温度上升，材料并未表现出玻璃材料的特性，而是像典型晶体材料一样发生了熔化。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

燃料灰

相关图表

HSM HSML 燃料灰

 根据 DIN 51730 标准分析燃料灰样品。此测试对发电厂非常重要，因为燃烧室的 高温度必须始终低于燃料灰的软化温度。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

功能应用合金

相关图表

ODLT 功能应用合金

钯-银合金牙科植入物的热膨胀和 C.T.E. 计算结果。

（Misura ODLT 卧式光学膨胀仪）

玻璃

相关图表

ODLT 玻璃

釉的热膨胀和 CTE 曲线。玻璃转化温度 (Tg) 由切线法确定，而软化温度 (Ts) 则通过曲线中对应的峰确定。在由光学膨胀仪获得的膨胀曲线中，由于样品未受任何压力，因此玻璃转化温度以上的上升区域较大。超过 Ts 后的迅速下降表明样品末端逐渐圆滑整齐，尽管材料体积因热膨胀而不断增加，但其长度却因表面张力而缩小。

（Misura ODLT 卧式光学膨胀仪）

玻璃陶瓷

相关图表

ODHT 玻璃陶瓷

玻璃陶瓷材料的陶瓷化曲线由初始膨胀、随后的首次小幅收缩以及结晶成核平稳期进行表征。玻璃样品在经历下降段（样品在该阶段经历了由粘度降低导致的明显收缩以及由收缩导致的软化）后，进入了一个明显的膨胀阶段。玻璃状物质内部的结晶现象使材料再次变得坚硬。

（Misura ODHT 立式光学膨胀仪）

釉料

相关图表

FLEX ODLT 釉料 2

釉料与坯体之间的张力状态基本取决于两个因素：二者热膨胀曲线间的关系和二者的接合温度。烧制带釉瓷片的弯曲曲线是确定接合温度的基础，同时也表明了釉料与坯体之间的定性应力水平。将带釉瓷片的弯曲曲线和釉料与坯体之间的热膨胀曲线结合，可实现对残留应力的完全定量研究。本示例在压缩条件下得出釉料的测试结果。

（Misura FLEX-ODLT 光学挠度计和光学膨胀仪）

HTCC
LTCC

相关图表

ODLTLTCC

LTCC 烧结曲线中 重要目标区域的放大图。粘结剂烧尽使初始收缩阶段从 292 ℃ 开始至 347 ℃ 结束。之后，材料经历低热膨胀过程直至温度升至 626 ℃。该温度表明了实际烧结的发生。

（Misura ODLT 卧式光学膨胀仪）

金属

相关图表

ODLT 金属

不变钢的热膨胀和 CTE 曲线。不变钢属于镍-铁合金，其特征是从室温至 200 ℃ 范围内的热膨胀系数极低。

（Misura ODLT 卧式光学膨胀仪）

MLCC

相关图表

ODLTMLCC

多层陶瓷片电容是电子行业中应用 广泛的无源元件。收缩控制十分重要；每层瓷片的烧结曲线必须匹配以避免发生分层问题。

（Misura ODLT 卧式光学膨胀仪）

连铸保护渣

相关图表

HSM HSML 连铸保护渣

连铸保护渣的熔度很大程度上取决于所采用的热循环：此处所示为加热速率对熔融特性的影响。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

灰烬的潜在再利用 — 回收利用
贵金属

相关图表

HSM HSML 贵重材料

99.99% 金丝的熔度测试。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

原材料

相关图表

ODHT 原材料 3

原材料对比。每种类型的陶土均表现出各自的热膨胀、烧结和膨胀特性。

（Misura ODHT 立式光学膨胀仪）

炉渣

相关图表

ODLT 炉渣

含炼钢炉渣的富铁玻璃陶瓷片的烧结-结晶化过程。先在 800 ℃ 下对样品进行预处理以促进结晶，然后在 1080 ℃ 下放置 2 小时。烧结曲线清晰显示了致密化动力学特征并在 2 小时结束时测得了 -0.57% 的收缩。

（Misura ODLT 卧式光学膨胀仪）

SOFCs

相关图表

ODLT 固体氧化物燃料电池 (SOFC)

针对含有 Ni-YSZ 金属陶瓷（厚 125 μm）和 YSZ 电解质层（厚 10 μm）的单阳极层的烧结研究。

（Misura ODLT 卧式光学膨胀仪）

固体生物燃料，RDF

相关图表

HSM HSML RDF 固体生物燃料

分析 RDF 灰样品并研究所施加的加热速率（快速加热，8 ℃/min，80 ℃/min）的影响。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

固体回收燃料，SRF
固体废料灰烬

相关图表

HSM HSML 固体废料灰烬

根据 ASTM 1857 标准分析废料灰烬样品。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

钢

相关图表

ODHT 钢

不同陶瓷坯体混合物（类陶瓷）-奥氏体不锈钢 316L 在氧化气氛下的烧结曲线。

（Misura ODHT 立式光学膨胀仪）

焊接合金

相关图表

HSM HSML 焊接合金

焊接合金的融合测试。确定熔点并测定不锈钢样品支架的接触角。

（Misura HSM/HSML 高温显微镜）

非接触式光学测量

非接触式光学测量

样品可自由膨胀/收缩，不受机械接触引起的干扰。这可确保更精确地测定样品在加热/冷却时以及在某些检测事件的特定温度处的行为。另外，由于未与测量系统接触，不会对样品造成影响，使得分析范围从软化点扩展到了熔化状态，并且还能够分析其他方法无法测试的软样品。高分辨率 CCD 摄像机架每秒可拍摄多达 14 张样品图像，能帮助极度精密的图像分析软件自动测定特征外形和特征温度，用于优化陶瓷生产和金属加工行业的工艺参数以及发电厂的燃烧参数。

Morphometrix 软件

Morphometrix 软件

Misura 3 图像分析应用的改进版本 Morphometrics 每秒能够捕捉多达 14 张图像，使其能够在分析期间实时自动测定样品特征外形的温度并将该数据可视化。外形则可通过国际标准的宽度范围或用户设定的参数和概念来识别。

所有结果、原型框架完整数据集和样品形状以及分析参数均以非专属文件格式储存于数据库中。

 

恒温光学工作台外壳

恒温光学工作台外壳

为确保 终重现性并防止短期到中期偏移，必须消除环境条件改变所带来的温度波动，而本光学工作台的外壳可通过三个点主动进行温度控制。因此外壳内温度稳定性在 +/- 1 ℃ 内。

此外，光学工作台的支承部分也由热稳定材料制成。

高性能 LED 光源

高性能 LED 光源

LED 照明系统生成蓝色光源。这能够显著提高分辨率，因为它降低了散射造成的干扰。因此，能够鉴别到更细微的形状变化，从而以更高水平的准确度测定特征形状的温度

 

全机动化炉室操作

全机动化炉室操作

为保证完全的自动化，避免误操作，ODP 868 的分析炉设置在机动化平台上，以删除/广泛限度确保用户安全

速热模式

速热模式

为保证重现工业加工条件，可先将炉室的温度升到预设的温度，然后再将样品自动送入炉室。

因此仅需数秒即可加热样品，加热速率可高达 200 ℃/秒，和标准生产工艺一致 

加热速率 100 ℃/min

加热速率 100 ℃/min

在 ODP 868 的可控温度范围内，加热速率 高可调节至 100 ℃/min，以便用户能在与现今 苛刻的生产工艺几乎等同的条件下研究材料的性能 

照片库

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