TMA 402 F1/F3 Hyperion®

TMA 402 F1/F3 Hyperion®

Thermomechanischer Analysator - Vertikales Dilatometer

Das Herzstück der TMA 402 F1/F3 Hyperion® bildet ein hochgenauer induktiver Wegaufnehmer (LVDT).
Diese vielfach bewährte Technologie wird z.B. auch für Dilatometer eingesetzt und ermöglicht die Messung kleinster Längenänderungen im Nanometer-Bereich (digitale Auflösung 0,125 nm).

Gleichzeitige Messung von Kraft und Wegsignal

Die auf die Probe einwirkende Kraft wird in der TMA 402 Hyperion® elektromagnetisch erzeugt. Dies garantiert eine schnelle Ansprechzeit bei Experimenten mit wechselnder Last, z.B. Untersuchungen zum Kriechverhalten (digitale Auflösung < 0,01 mN). Ein hochempfindlicher Kraftsensor misst fortlaufend die über den Fühlstempel ausgeübte Kraft und regelt diese automatisch nach. Dies zeichnet die TMA 402 Hyperion® gegenüber anderen Geräten aus, bei denen lediglich auf vordefinierte Einstellwerte zurückgegriffen wird.

Benefits for you

  • Modular Concept with interchangeable furnaces (compatible with other NETZSCH instruments) for easy and cost-effective expansion and retrofitting
  • Gas flows with up to 4 MFCs, controllable via software with programmable atmosphere change for the analysis of e.g. oxidation behavior without manual valve operation
  • Digitally programmable force or displacement control up to 4 N (only for F1, 3 N for F3)  with linear or stepwise force alteration and continuous force modulation for determining visco-elastic properties like relaxation, creep and stress/strain
  • Various accessories for an expanded application range, e.g., for measuring powders, liquids, pastes or metals

Determination of viscoelastic properties like Relaxation, Creep and Stress/Strain

The TMA 402 F3/F1 Hyperion® now offers not only to keep the force constant and to measure the length change, but also to change the displacement and measure the corresponding force. One example where this is used is the stress-relaxation test. This test stretches a sample by a specific amount at a defined temperature. During the test, the deformation is kept constant and the progression of the force is recorded. This force continuously decreases as a result of material relaxation. The stress-relaxation strength is ultimately defined by the residual stress measured after a defined exposure period. The data can be depicted graphically in a stress-time diagram. It is then possible to read off both the stress-relaxation behavior and the values for the relaxation rate and time.

Measurement on sensitive materials but also for higher stresses up to 4N 

The electronic control system allows users to set the force value in the mN-range. This enables testing even on sensitive materials such as thin fibers or films. For bigger geometries or higher stresses a force load up to 4 N can be applied using the premium TMA 402 F1 Hyperion® model. The force being exerted upon the sample can be altered via the software in a stepwise or linear fashion. This makes it especially simple to carry out tests such as creep.

Vakuumdichtes, thermostatisiertes Messsystem

Das gesamte Messsystem der TMA 402 F1/F3 Hyperion® ist über eine Wasserkühlung thermisch stabilisiert. Auf diese Weise wird eine Beeinflussung der Messung durch Wärmeeintrag vom Ofen her oder infolge schwankender Umgebungstemperaturen unterbunden. Sämtliche Verbindungen sind vakuumdicht konzipiert, so dass Messungen in hochreiner Atmosphäre oder im Vakuum möglich sind. Durch Verwendung einer Turbomolekularpumpe können mit der TMA 402 F1/F3 Hyperion® Drücke von kleiner als 10-4 mbar erreicht werden. In Verbindung mit den integrierten Massenflussreglern (MFC) für Spül- und Schutzgase (optional bei der TMA 402 F3 Hyperion®) können z.B. Messungen unter hochreinem Inertgas oder in oxidierender Atmosphäre optimal kontrolliert werden.

Technische Daten

Technische Daten

(Änderungen vorbehalten)

  • Max. Probenlänge
    30 mm
  • Messbereich
    ± 2.5 mm
  • Dig. Auflösung (Länge)
    0.125 nm
  • Kraftbereich
    0,001 N bis ± 3 N in 0,2 mN Schritten
  • Dig. Auflösung (Kraft)
    < 0.01 mN  
  • Kraftmodulation
    Bis 1 Hz (F1)
  • Enddruck Vakuum
    < 10-4 mbar
  • Gasanschlüsse
    Schutzgas, 2 Spülgase
  • Temperaturbereich
    -150°C bis 1550°C
Software

Software

Die Software der TMA 402 Hyperion® beinhaltet alles, was für die Durchführung von Messungen sowie für die Auswertung der Ergebnisse erforderlich ist. Durch die Kombination von einfacher Menüführung und automatisierten Routinen konnte ein Werkzeug geschaffen werden, das einfach zu bedienen ist und gleichzeitig auch komplexe Analysen zulässt.

Folgende Software ist für das Produkt geeignet: Proteus® Software, Advanced Software

TMA-spezifische Merkmale:

  • Verschiedene Korrekturmöglichkeiten zur Berücksichtigung des systemeigenen Dehnungsverhaltens sowie Offset-und Probenlängenkorrektur
  • Automatische Vorzeichenanpassung für Kraft- und Wegsignal an die verwendete Messkonfiguration
  • Routinen zur Bestimmung charakteristischer Temperaturen wie Onset-, Peak- und Endtemperaturen
  • Auswertung von Glasübergängen und Erweichungspunkten nach DIN
  • Automatische Erweichungspunktabschaltung
  • Ausdehnungskoeffizienten: Berechnung und Darstellung der technischen und physikalischen Ausdehnungskoeffizienten
  • Automatische Sinterstufenauswertung
  • Rate Controlled Sintering (RCS) Software: Sintern mit konstanter Schwindungsrate (Option)
  • Messungen mit variabler Kraft: Bestimmung viskoelastischer Eigenschaften

Extensions:

  • c-DTA® function:
    Evaluation of the temperature signal for endothermic or exothermic effects
  • Thermokinetics:
    Extensive characterization and optimization of sintering processes
  • Density Software:
    Determination of changes in volume and density until the liquid state
  • Peak Separation:
    The separation of overlapping effects
  • Identify:
    Identification  and classification of  TMA Curves
Zubehör

Zubehör

Die TMA 402 Hyperion® zeichnet sich durch einen modularen Aufbau aus
Zur Anpassung des Messinstruments an verschiedene Temperaturbereiche genügt es, den Ofen auszuwechseln. Dies kann vom Anwender selbst durchgeführt werden. Bei Verwendung der optional erhältlichen Doppelhubvorrichtung ist kein Umbau erforderlich.

An die Messaufgabe angepasste Probenhaltersysteme
Je nach Fragestellung und Geometrie der Probe kann der Nutzer aus einer Vielzahl von Probenhaltern auswählen. Es stehen Haltevorrichtungen für Expansions-, Penetrations- und Zugmessungen zur Verfügung sowie Fühlstempel und Auflager für Untersuchungen in 3-Punkt-Biegung. Die Zubehörteile für den Temperaturbereich bis 1000 °C sind aus Quarzglas ausgeführt. Für den Hochtemperaturbereich kann auf Varianten aus Aluminiumoxid zurückgegriffen werden.

Bei der TMA 402 Hyperion® kann das Thermoelement schnell und problemlos gewechselt werden. Neben Typ K sind die Varianten S und E verfügbar; die Elektronik des Instruments erkennt den installierten Sensor automatisch. Damit sind die Erweiterungsmöglichkeiten jedoch bei weitem nicht erschöpft.

Sonderprobenhalter
Mit Hilfe von speziellen Probencontainern kann das Ausdehnungsverhalten von Pulvern, Pasten und Flüssigkeiten oder auch von Metallen bis in die Schmelze untersucht werden. Zubehör für Experimente zum Quellverhalten bei Immersion steht ebenfalls zur Verfügung.

Evolved Gas Analysis (EGA): Kopplung mit MS/FT-IR
Zur Untersuchung der beim Aufheizvorgang frei werdenden Gase (EGA) kann die TMA 402 Hyperion® wahlweise mit einem Massenspektrometer und/oder FT-IR-Spektrometer gekoppelt werden.

Messungen in feuchten Atmosphären
Der Kupferofen für die Geräteserie TMA 402 Hyperion® kann als konventioneller Ofen im Temperaturbereich von -150 °C bis 500 °C eingesetzt werden. Dieser Ofentyp wurde speziell für Messungen in feuchten Atmosphären entwickelt und kann mittels Einlassadapter an den Feuchtegenerator angeschlossen werden. Das feuchte Gas trifft von oben auf die Probe; eine besondere Gasführung verhindert die unerwünschte Verdünnung des Schutzgases mit Wasser.
Der Betrieb in feuchten Atmosphären ist möglich im Temperaturbereich von 0 °C bis 100 °C.

Literatur

Literatur

Broschüren

Broschüren
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