Thermische Analyse

Thermische Eigenschaften von polymeren Werkstoffen analysieren

In der thermischen Analyse kombinieren wir neueste Ausstattung mit umfangreicher Erfahrung. Entsprechend der Aufgabenstellung können wir statische als auch dynamische Analyseverfahren mit hoher Empfindlichkeit einsetzen. Das breite Spektrum an Methoden ermöglicht eine professionelle Unterstützung im Bereich der wissenschaftlichen und anwendungsorientierten Forschung, bei der Produktentwicklung, der Prozess- und Fertigungskontrolle sowie der Fehler- und Schadensanalyse.

Dipl.-Chem.-Ing. Ute Kuhn | Polymer Engineering Bayreuth

Ansprechpartner: Dipl.-Chem.-Ing. Ute Kuhn
Telefon: +49 921 55 74 75
Mail: ute.kuhn@uni-bayreuth.de

Das MCR 702 mit MultiDrive-Technologie mit zwei unabhängigen luftgelagerten Motoren ermöglicht folgende Messmodi:

  • DMA in Zug, Biegung und Kompression mit unterem, luftgelagerten Linearmotor
  • DMA in Torsion mit oberem, luftgelagerten Rotationsmotor
  • Scherrheologie mit oberem, luftgelagerten Rotationsmotor
  • Kombination von Linearantrieb und Rotationsmotor in einem Test
  • SMT – Mode ( “Separate Motor Transducer” )
  • EC – Modus: Betrieb mit nur einem Motor

Linearantrieb für DMA in Zug, Biegung und Kompression

Kraft [N] 0.0005 – 40

Wegamplitude Oszillation [µm] +/- 0.01 – 4500

Temperaturbereich [°C] -130 – 600 (Konvektionsofen)

Heizrate [K/min] 35

Kühlrate [K/min] 30

Rotationsbetrieb für DMA in Torsion und Rheologie

Maximale Kreisfrequenz ω [rad/s] 628

Winkelgeschwindigkeit [rad/s] 10-9 – 314

Maximales Drehmoment [mNm] 230

Min. Drehmoment Rotation [nNm] 1

Min. Drehmoment Oszillation [nNm] 0.5

Drehmomentauflösung [nNm] 0.1

Normalkraftbereich [N] 0.005 – 50

Auflösung Normalkraft [mN] 0.5

Temperaturbereich [°C] -130 – 450 (Konvektionsofen)

Zubehör
Platte-Platte (PP25), Festkörpereinspannvorrichtung (SRF5), Cantilever (CTL35), Kompression (PP25), Dreipunkt-Biegung (TPB10/TPB20/TPB40)

Software
RheoCompass

Standort: Universität Bayreuth

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Temperaturbereich [°C]  -150 … 500 (+/- 0,5)

Heizrate [C/min] 0,1 … 20

Prüfkraftbereich [N] 0,005 … 40 (+/- 0,0001)

Frequenzbereich [Hz] 0,001- 1000 (+/- 0,001

Dynamischer Längenbereich [μm] 0,03 – 2000 (+/- 10 nm

Probenaufnehmer
Zug, Druck, Scherung, Biegung

Software
STARe

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Dynamisch-mechanische Analyse | Mettler Toledo DMA/SDTA 861E | Polymer Engineering Bayreuth

Maximale Frequenz [Hz] 100

Drehmoment [mNm] 0,2 – 200

Maximale Kraft [N] 150

Winkelbereich [mrad] 0,05 – 500

Temperaturbereich [°C] -150 … 600

Anzahl der Geräte 2

Zubehör
Festkörperklemmen (Rechteckgeometrie)

Messmodus
Torsion

Software
TA Orchestrator

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Rotationsrheometer | TA ARES | Polymer Engineering Bayreuth

Der Eplexor 500N vereint die dynamische mechanische Thermoanalyse mit der dynamischen Materialprüfung.

Die Anlage arbeitet mit zwei unabhängigen Antrieben für die Aufbringung der statischen und dynamischen Last.

Elektrodynamisches Schwingersystem [N] 500

Dynamischer Kraftaufnehmer [N] 150 und 500

Statische Dehnung [mm] bis 35

Dynamische Dehnung [mm] +/- 1,5 und +/- 6

Temperaturbereich[°C] -150 …. 500

Probenaufnehmer
Variable für Druck, Zug, Biegung

Prüfung
Alterungs – und Immersionsprüfung für 3 – Punkt – Biegung

Software
Auswertung Frequenzsweep, Temperatursweep, Zeitsweep, etc.

Softwaremodul

  • Ermittlung numerischer Masterkurven (Aussagen über Materialverhalten)
  • Hysterese-Analyse

Eigentum der Neue Materialien Bayreuth GmbH
Standort: Universität Bayreuth

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Dynamisch-mechanische Analyse | GABO EPLEXOR 50N | Polymer Engineering Bayreuth

Temperaturbereich [°C] -180 – 550 (+/- 0,1 )

Signalzeitkonstante [s] < 1,5

Messbereich [mW] +/- 500 (+/- 0,04µW)

Kühlrate (RCS) [°C/min] 100 (550 °C auf 300 °C), 20 (550 °C auf -20 °C), 2 (550 °C auf -90 °C)

Kühlrate (LNCS) [°C/min] 100 (550 °C auf 200 °C), 20 (550 °C auf -100 °C),  2 (550 °C auf -180 °C)

Spülgas
Stickstoff, Helium

Ausstattung
Probenwechsler für 50 Proben

Software
Advantage Software

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Dynamische-Differenz-Kalorimetrie | TA Instruments Q1000 | Polymer Engineering Bayreuth

Temperaturbereich[°C] -50 – 700 (+/- 0,2 )

Signalzeitkonstante [s] < 1,7

Messbereich [mW] +/- 350 (+/- 0,04µW)

Heizrate [°C/min] 0,02 – 300

Kühlrate [°C/min] 0,02 – 50

Spülgas
Stickstoff, Sauerstoff, Luft

Ausstattung
SDTA Sensor: Keramiksensor FRS5, Probenwechsler für 34 Proben

Software
STARe

Standort: Universität Bayreuth

Ansprechpartner: Dipl.-Chem.-Ing. Ute Kuhn

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Dynamische-Differenz-Kalorimetrie | Mettler Toledo DSC 1 | Polymer Engineering Bayreuth

Temperaturbereich[°C] 25 – 600 (+/- 0,2 )

Auflösung [µW] 0,03

Messbereich [mW] +/- 2,5 – +/- 250

Heizrate [°C/min] 0,001 – 300

Kühlrate [°C/min] 0,001 – 300

UV LED Lampen [nm] 365 und 405

UV Bestrahlungsintensität (365 nm) [mW/cm^2] 20 – 4400

UV Bestrahlungsintensität (405 nm) [mW/cm^2] 35 – 2100

Spülgas
Inert, (andere Gase möglich)

Chip – Sensor
Hier sind alle notwendigen Teile einer DSC verbaut (Ofen, Sensor und Elektronik)

Software
Chip DSC und Linseis TA Evaluation

Standort: Universität Bayreuth

Ansprechpartner: M.Sc. Florian Schönl

Telefon: +49 921 55 7512

Mail: florian.schoenl@uni-bayreuth.de

Dynamische Differenz-Kalorimetrie | Linseis Chip-DSC 10 | Polymer Engineering Bayreuth

Druckbereich [MPa] Vakuum bis 15 (150 bar)

Druckgenauigkeit [bar] ± 0,75

Temperaturbereich (je nach Gasart) [°C] – 150 – 600 (bei 1 bar), 90 – 600 (bei 50 bar), 50 – 450 (bei 150 bar)

Heizraten [K/min] 0,01 – 100

Kühlraten [K/min] 0,01 – 50

Spülgasdurchfluss [ml/min] bis 500

Testgas
Stickstoff, Kohlendioxid (andere Gase auf Anfrage möglich)

Software
Proteus®

Standort: Universität Bayreuth

Ansprechpartner: Dipl.-Chem.-Ing. Ute Kuhn

Telefon: +49 921 55 7475

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Hochdruck-DSC | NETZSCH 204 HP PHOENIX | Polymer Engineering Bayreuth

Die DEA erlaubt die Viskositätsverfolgung und die Ermittlung des Aushärtegrades für duromere Harzsysteme, Klebstoffe, Farben sowie Faserverbundwerkstoffe sowohl in Laborumgebung als auch unter realen Industriebedingungen.

Es können dabei thermisch und UV-induziert härtende Systeme untersucht werden.

Frequenz [Hz] 1 mHz- 1 MHz

Temperaturbereich [°C] RT bis 275

Datenpunkte [ms] möglich < 5

Härtungsmechanismus Thermisch, UV

Standort: Universität Bayreuth

Ansprechpartner: M. Sc. Martin Demleitner

Telefon: +49 921 55 7476

Mail: martin.demleitner@uni-bayreuth.de

Dielektrische Analyse | NETZSCH DEA 288 EPSILON | Polymer Engineering Bayreuth

Temperaturbereich [°C] 25 – 1100 (+/- 0,25 %)

Wägebereich [g] 5 (MT5)

Auflösung [µg] 1

Signalzeitkonstante [s] 15

Probenvolumen [μl]bis 900

Spülgas
Stickstoff, Sauerstoff, Luft

SDTA Sensor
FRS1 R-Typ (Pt-Pt-Rh 13 %)

Ausstattung

  • Horizontaler Ofenaufbau mit gasdichter Messzelle

Software
STARe

Standort: Universität Bayreuth

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Thermo-gravimetrische Analyse | Mettler Toledo TGA/SDTA 851E | Polymer Engineering Bayreuth

Temperaturbereich [°C] 25 – 1100

Heizraten [K/min] 0,001 – 200

Wägebereich [mg] 2000 (MT5)

Auflösung [µg] 0,1

Probenvolumen [μl] bis 85

Temperaturkalibrierung
c-DTA®, direkte Messung der Probentemperatur, Curie Standards

Spülgas
Stickstoff, Sauerstoff, Luft

Ausstattung

  • Probenwechsler für 180 Proben
  • AutoVac (automatisches Evakuieren und Befüllen mit Spülgas)
  • Vakuumdicht bis 10-2 mbar (1 Pa)
  • BeFlat®Funktion (automatische Korrektur der Basislinie)

Software
Proteus®

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Thermo-gravimetrische Analyse | NETZSCH 209 F1 LIBRA | Polymer Engineering Bayreuth

Die Thermomechanische Analyse (TMA) bestimmt Dimensionsänderungen von Feststoffen, Flüssigkeiten oder pastösen Materialien unter definierter mechanischer Belastung als Funktion der Temperatur und/oder Zeit.

Temperaturbereich [°C] 70 … 1000

maximale Probenabmessungen [mm] 26 x 10 mm (Würfel), 26 x 1 x 4,7 mm (Faser, statisch), 26 x 0,35 x 4,7 mm (Faser, dynamisch)

Messgenauigkeit [%] 0,1

Temperaturgenauigkeit [°C] 1

Messauflösung [nm] 15

Kraftbereich [N] 0,001 … 2

Frequenz [Hz] 0,01 … 2

Messmöglichkeiten

  • thermische Ausdehnung
  • Kriechen
  • Spannungsrelaxation
  • Speicher-, Verlustmodul
  • Luft, Inertgas, Reaktivgas

Software
Advantage Software

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Thermisch-mechanisches Analysegerät | TA INSTRUMENTS Q400 EM | Polymer Engineering Bayreuth

Das FOX50 der Fa. Lasercomp arbeitet nach der stationären Wärmestrommethode. Im Zwei – Dicken – Messverfahren kann neben der Wärmeleitfähigkeit auch der Thermische Oberflächenwiderstand der Probe bestimmt werden.

Messbereich [W/mK] 0,1 – 10

Präzision [%] 3

Temperaturbereich [°C] 18 – 100 (+/- 0,02)(Mitteltemperatur)

Probengröße [mm] Ø 60

Probendicke [mm] 1 – 25 (+/- 0,025)

Software
WinTherm 50

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Wärmeleitfähigkeitsmessgerät | Lasercomp Fox 50 | Polymer Engineering Bayreuth

Das THB 100 arbeitet nach dem “Heizbrückenverfahren”, dies gehört zur Klasse der instationären Methoden zur Messung der thermischen Transporteigenschaften von Stoffen.

Im Gegensatz zu den stationären Methoden kann neben der Wärmeleitfähigkeit auch gleichzeitig die Temperaturleitfähigkeit bestimmt werden.

Wärmeleitfähigkeit [W/mK] 0,02 – 30 (+/- 3%)

Temperaturleitfähigkeit [mm2/s] 0,05 – 10 mm2/s (+/- 5%)

Temperatur [°C] 25 – 200

Minimale Probengröße [mm] 4 x 4 x 4

Maximale Probengröße unbegrenzt

Sensortyp
isolierter Kaptonsensor (40 x 20 mm), Hot – Point – Sensor ( 4×4 mm)

Software
Linseis Thermoanalyse

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THB 100 | Polymer Engineering Bayreuth

WEITERE AUSSTATTUNG UND TECHNIKA

Deutsch