Rheological Characterization up to 1,800 °C

Význam tématu

Rheologická charakterizace při teplotách až 1800 °C umožňuje přesně sledovat viskoelastické chování široké škály materiálů (skla, kovy, taveniny solí, škvára), což je nepostradatelné pro návrh a řízení průmyslových procesů.

Cíle a přehled studie

Přehled se zaměřuje na prezentaci high-temperature rheometerů od Anton Paar, které detekují viskozity od 1 mPa·s až 10^8 Pa·s. Cílem je ukázat možnosti měření viskozity, dynamicko-mechanické analýzy, hustoty kapalin a průchodu stavy (pevné, polotekuté, kapalné) v rozsahu teplot od pokojové až do 1800 °C.

Použitá metodika a instrumentace

• High-temperature rheometry s maximální teplotou vzorku 1730 °C
• Normal force sensor pro detekci tání a dalších přechodů
• Dynamicko-mechanická analýza v režimech torze, napětí, ohybu a stlačení až do 1000 °C
• Měření hustoty kapalných vzorků až do 1730 °C
• Pracovní buňky umožňující inertní atmosféru (plynové zaplavování nebo provoz v gloveboxu)
• Pulverní reometry pro charakterizaci práškových vzorků

Hlavní výsledky a diskuse

Rheometry od Anton Paar prokázaly schopnost měřit extrémně nízké viskozity kovových tavenin (1 mPa·s) a současně vysoké viskozity skelných tavenin (až 10^8 Pa·s). Dynamicko-mechanická analýza odhaluje změny viskoelastických parametrů při přechodech sklo/křehnutí. Hustotní měření poskytují cenné údaje pro optimalizaci procesů ve sklářství, metalurgii i solných taveninách.

Přínosy a praktické využití metody

• Úspora času a nákladů díky komplexnímu charakteru jednoho přístroje
• Optimalizace parametrů výroby kovových slitin, skel, solí a škváry
• Vývoj nových materiálů s vylepšenými vlastnostmi pro aplikace v energetice, ukládání tepla a průmyslové výrobě

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další integrace inline měření s automatizovanými výrobními linkami, rozšiřování rozsahu teplot a tlaků, propojení s modelováním materiálového chování a kombinace s analytickými technikami (spektroskopie, rentgen).

Závěr

Vysokoteplotní rheometry představují výkonný nástroj pro komplexní charakterizaci materiálů ve všech fázových stavech. Přesná data o viskozitě, hustotě a dynamických mechanických vlastnostech umožňují lepší návrh procesů a rychlejší vývoj inovativních materiálů.

Reference

• Neuvedeno