Mesures dans des atmosphères très pures et sous vide poussé
En collaboration avec Fraunhofer IKTS nous avons développé un dilatomètre optique dans le cadre d’un projet AiF-ZIM financé par le ministère fédéral allemand de l’économie et de l’énergie (BMWi). Ministère fédéral allemand de l’économie et de l’énergie (BMWi).
Le dilatomètre a été conçu pour effectuer des mesures à des températures allant jusqu’à 1600 °C et sous vide poussé (environ 5 E-5 mbar).
En outre, il permet d’obtenir une teneur en oxygène dans les atmosphères dynamiques d’environ
0,5 ppm.
Les dilatomètres optiques mesurent les changements dimensionnels des échantillons en fonction du temps et de la température. Avec les microscopes en phase chaude, ils ont un large éventail d’applications, principalement dans le domaine du développement des matériaux et des processus. Par exemple, ils sont utilisés pour déterminer les processus de frittage et le comportement de la dilatation thermique, en particulier pour les matériaux anisotropes ou fragiles et les échantillons à géométrie complexe. D’un point de vue optique, le comportement de mouillage et d’étalement sur différents substrats est représenté par l’angle de contact, ce qui permet de déterminer la tension superficielle jusqu’à des températures élevées. En outre, il est possible d’étudier la corrosion de contact entre le métal fondu et le verre, le laitier fondu et les cendres en contact avec des matériaux céramiques et métalliques. Une autre possibilité importante est la caractérisation de l’infiltration, par exemple de métal fondu dans des matériaux céramiques. Les dilatomètres optiques et les microscopes chauffants normalisés sont conçus pour des mesures dans l’air ou dans des atmosphères à forte concentration d’oxygène.
Le dilatomètre a été spécialement conçu pour la caractérisation des processus d’assemblage des joints céramique-céramique et céramique-métal par brasage actif.
Le nouveau dilatomètre optique permet d’étudier le comportement de fusion et de mouillage sur des substrats céramiques de matériaux de brasage avec des composants de brasage à affinité d’oxygène tels que le titane.
Avec les microscopes conventionnels à phase chaude, une oxydation de la surface se produit en raison de la présence d’oxygène résiduel, ce qui entrave le mouillage du substrat par la brasure ou conduit à des résultats expérimentaux faussés.
Les nouvelles possibilités expérimentales ainsi acquises constituent une contribution essentielle à la compréhension fondamentale, au développement et à l’optimisation des processus d’assemblage.
