DIL 820 a DIL 820 HT HiTemp Vertical Dilatometers
Vysoce citlivý optický dilatometr připojený ke dvěma variantám vysokoteplotní pece.
Řada 820HT pracuje až do vysokých teplot ve vertikální orientaci, díky čemuž je přesně uzpůsobena pro analýzu slinování, studie v režimu RCS (Rate Controlled Sintering) a stanovení dilatometrických parametrů správně vzorků, které jinak nelze analyzovat na klasických dilatometrech s horizontálním designem.
K dispozici je ve dvou různých modelech (DIL 821HT a DIL 822HT), obě jednotky jsou novým optickým kodérem s 1nm rozlišením. Pokud je zařízení DIL822HT v kombinaci s „True Differential„, dosahuje nejlepší možné výsledky díky citlivosti a přesnosti CTE v segmentu vysokých teplot.
Na rozdíl od horizontální dilatometrie vertikální provedení nevyžaduje podepření vzorku. Vzorek stojí volně na spodním sestupu a tlačená tyč je zatížena na jeho špičce.
Vertikální konfigurace je zvláště vhodná pro syntezizační studie a pro všechny práškové vzorky, směrování je obtížné, není nemožné, pomocí horizontálních tyčových dilatometrů, jako jsou například práškové vzorky a vzorky, které během testu vyvinou slivcovou fázi. To by vedlo k interakci vzorku s držákem vzorku a tím k tření. Velký zdroj chyb při měření dilatometrických parametrů.
DIL 821HT a DIL 822HT, vybaveným lineárním motorem schopným generovat schopnost experimentovat, zajišťující, že během kontaktu se vzorem je udržována lineární síla, která není závislá na změně velikosti.
Specifikace
| DIL 821HT | DIL 822HT | |
| Délka vzorku | 0 – 25 mm | |
| Průměr vzorku | 10mm | 5mm |
| Materiál držáku vzorku | Al2O3, Graphite | |
| Kontaktní síla | 0.01 – 1.0N | |
| Změna délky | 5mm | |
| Rozlišení AL°C | 1nm, 0.05°C | |
| Přesnost v α | 0.03 x 10-6 K-1 | 0.01 x 10-6 K-1 |
| Atmosféra | Vakuum, inertní plyn, vzduch (plynová jednotka s regulátorem hmotnostního průtoku a vakuovou jednotkou jsou součástí dodávky) | |
| Teplotní rozsah | RT – 2000°C 300°C – 2300°C | |
Princip měření
Na rozdíl od horizontální dilatometrie vertikální provedení nevyžaduje podepření vzorku. Vzorek stojí volně na spodní desce a tlačná tyč je zatížena na jeho špičce.
Vertikální konfigurace je zvláště vhodná pro měření vysokých teplot při syntezačních studiích a pro práškové vzorky. Zabraňuje také prohýbání měřicích systémů a trubek pece při dlouhodobém používání při vysokých teplotách, což má za následek prodlouženou provozní životnost.
Inkrementální optický kodér poskytuje rozlišení až 1 nm v širokém rozsahu měření. To umožňuje možnost použití menších vzorků, což vede k výrazně lepším zkušebním měřením díky sníženému tepelnému gradientu. Lineární pohon navíc vytváří velmi přesné a skutečně konstantní zatížení vzorku v rozsahu od 0,01 do 1 N
Aplikace
Kombinace inovativních technik a designu řady DIL 820 dělá z vertikálních dilatometrů TA Instrument ideální přístroje pro měření vysoké rychlosti slinování a experimenty se vzorky s vysokým smrštěním.
Například nová funkce T-RCS (True-Rate Controlled Sintering) softwaru WinTA automaticky opravuje profil ohřevu, aby se dosáhlo konstantní rychlosti slinování (smrštění za čas) keramického surového tělesa. Skutečné, absolutní smrštění vzorku musí být zaznamenáno a interpretováno v reálném čase. V tomto případě se systém True Differential u DIL 822 a DIL 822HT stává dokonalým řešením.
V dalším příkladu použití disku z oxidu hlinitého pod a nad vzorkem umožňuje uživateli provádět experimenty až do bodu měknutí vzorku, aniž by došlo k poškození měřicího systému. Klíčovou výhodou vertikálního designu je to, že nevyžaduje umístění vzorku na podpěře. Tím se eliminuje tření během smršťování/roztahování a zamezuje se všem možným souvisejícím chybám měření a také poškození měřicích systémů.
Navíc lze snadno měřit křehké, práškovité nebo měkčící vzorky, protože vertikální design a přesné řízení síly zabraňují zhroucení nebo prohýbání vzorků.
Výhoda vertikálního dilatometru pro slinování
Jedinečné vertikální dilatometry s posuvnou tyčí TA jsou ideální pro studium a optimalizaci procesů slinování. Když je vzorek orientován ve vertikální poloze, může být na vzorek aplikována zanedbatelná síla, která minimalizuje nadměrnou deformaci, ke které dochází u horizontálního dilatometru. Kromě toho jsou také minimalizovány třecí interakce mezi vzorkem a držákem. Oba tyto efekty vedou k nesprávným výsledkům smrštění v horizontálním dilatometru. V příkladu vpravo dole bylo stejné keramické těleso slinováno jak při konstantní rychlosti ohřevu, tak v režimu RCS (Rate Controlled Sintering). Konstantní rychlost ohřevu je výhodná pro rychlejší proces slinování a obvykle se používá pro výrobu tradičních keramických výrobků. RCS maximalizuje zhuštění vzorku a je preferován v pokročilém keramickém průmyslu.