STA - 포괄적인 재료 특성화를 위한 열 중량 측정 및 차동 주사 열량 측정법
질량 변화의 동시 측정 질량 변화 (열 중량 측정 / TG) 및 에너지 변환 (시차 주사 열량 측정 / DSC)를 단일 시료(동시 열 분석 – STA)에 적용하면 다른 장치에서 개별적으로 측정하는 것보다 상당한 정보 이점을 얻을 수 있습니다.
Linseis STA 시리즈의 모델은 -150°C ~ +2400°C 온도 범위에서 시료의 질량 변화(TG)와 발열량 반응(DSC )을 동시에 측정하기 위해 개발되었습니다. 가장 까다로운 조건에서도 최고의 정밀도, 최대 분해능 및 장기 드리프트 안정성을 제공합니다.
당사의 모듈식 시스템 설계에는 다양한 퍼니스 유형과 다양한 시료 홀더 및 도가니가 포함되며 다음과 같은 광범위한 액세서리로 보완됩니다. 가스 혼합 시스템, 가스 분석기 및 가스 안전 시스템 뿐만 아니라 강력한 LiEAP 소프트웨어도 제공합니다.
당사의 브로셔 에서 모든 모델에 대한 개요를 확인할 수 있습니다. 또한 측정 작업에 적합한 최적의 시스템을 찾기 위해 개별적으로 조언해 드릴 수 있습니다.
최고의 정밀도를 위한 최고의 STA 시스템
모든 STA 시스템 한눈에 보기
The 동시 열 분석(STA) 결합 열 중량 측정(TGA) 와 동적 시차 주사 열량 측정(DSC) 를 하나의 측정 시스템에 결합하여 동일한 조건에서 동일한 시료의 질량 변화와 열 흐름을 동시에 기록할 수 있습니다.
이 방법은 열 안정성, 상 전이, 산화 및 환원 반응, 분해 과정에 대한 정확하고 포괄적인 정보를 제공합니다. 분해 과정.
1957년부터 개발 및 생산 Linseis 는 열 분석을 위한 고정밀 시스템을 개발해 왔습니다. STA 장치는 최대 감도 및 안정성과 함께 -150°C ~ 2,000°C의 넓은 온도 범위를 제공합니다. -150 °C ~ 2400 °C 연구자 및 품질 실험실에 신뢰할 수 있는 플랫폼을 제공합니다. 광범위한 재료의 포괄적인 특성 분석을 위한 – 폴리머와 금속부터 세라믹과 복합재에 이르기까지 다양한 재료를 포괄적으로 분석할 수 있는 신뢰할 수 있는 플랫폼을 제공합니다.
열 흐름 – 시차 주사 열량 측정(DSC)
$$\dot{q} = C_p \cdot \frac{dT}{dt}$$
𝑞̇ – 열 흐름
Cₚ – 비열 용량
dT/dt – 가열 속도
질량 변화 – 열 중량 측정(TGA)
$$\frac{\Delta m}{m_0} = \frac{m(T) – m_0}{m_0} \times 100\,\%$$
Δm – 질량 변화
m(T) – 온도 T에서의 질량
m₀ – 초기 질량
STA의 열 효과 계산
동시 열 분석(STA)은 단일 측정 시스템에 열 중량 측정(TGA) 과 차동 주사 열량 측정(DSC) 을 결합합니다.
이 과정에서 동일한 시료에 질량 변화와 열 흐름을 동시에 기록하여 열 프로세스를 종합적으로 특성화합니다.
DSC 방정식은 열 흐름, 비열 용량 및 가열 속도 간의 관계를 설명합니다.
이를 통해 용융, 결정화 또는 유리 전이와 같은 흡열 및 발열 과정을 정확하게 정량화할 수 있습니다.
분해, 산화, 증발 및 환원 과정을 분석하는 데 사용되며 재료의 열 안정성 및 조성에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.
시스템 구성 및 측정 환경
린세이스의 STA 시리즈 는 모듈식으로 설계되어 다양한 어플리케이션에 유연하게 적용할 수 있습니다.
측정 작업에 따라 다양한 오븐 유형이 있습니다. 오븐 유형 저온 용광로부터 측정 범위가 넓은 고온 시스템까지 사용할 수 있습니다. -150 °C ~ 2400 °C. 이러한 유연성 덕분에 유기 및 무기 물질을 모두 정밀하게 분석할 수 있습니다.
또한 다양한 분위기 옵션 을 사용할 수 있습니다: 측정은 다음과 같은 환경에서 수행할 수 있습니다. 불활성, 산화, 환원 또는 진공 환경에서 측정할 수 있습니다. 환경. 정밀한 가스 제어를 통해 전체 온도 범위에서 재현 가능한 조건과 안정적인 기준선을 보장합니다.
옵션으로 제공되는 고해상도 센서와 차동 계량 기술은 아주 작은 질량 변화도 민감하게 감지할 수 있습니다. 린사이스로 기술의 뛰어난 온도 안정성과 결합하여 다음과 같은 이점을 보장합니다. 최대 측정 정확도 및 반복성 를 보장합니다.
측정 가능
측정 가능 여부
측정 불가
| Measured variable/application | STA L81 | STA L81 Nuclear | STA L82 | STA L84 HP | STA L85 HP | STA/TGA L86 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Phase transitions/melting points |  | | | | |  |
| Oxidation/reduction reactions | | | | | | |
| Decomposition/combustion | | | | | | |
| Reaction kinetics | | | | | | |
| Reaction enthalpies (endo/exo) | | | | | | |
| Water/moisture determination | | | | | | |
| Reactive gas atmosphere (hydrogen/corrosive gases) | | | | | | |
| Measurements under elevated pressure (> 5 bar) |  | | | | | |
| Coupling with gas analysis (MS/FTIR) | | | | | | |
확장 기능
팽창도계의 성능을 최적화하기 위해 다양한 애드온과 확장 모듈을 사용할 수 있습니다. 애드온 및 확장 모듈 을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 특정 애플리케이션, 재료 또는 공정 조건에 맞게 측정 시스템을 맞춤화할 수 있습니다.
통해 추가 가스 제어 공기, 진공 또는 불활성 가스와 같은 정의된 분위기를 정밀하게 설정할 수 있어 산화에 민감하거나 반응성이 있는 시료에 이상적입니다.
힘 센서 및 로드 유닛 압력 또는 변형 거동과 같은 열역학적 파라미터를 포함하도록 측정 범위를 확장합니다.
광학 또는 레이저 기반 확장 을 사용하면 접촉 없이 고해상도로 길이의 변화를 기록할 수 있습니다.
자동 시료 교환기, 안전 및 보정 장치 또는 데이터 분석을 위한 소프트웨어 모듈 측정의 효율성, 안전성, 재현성을 높여줍니다.
즉, Linseis 팽창도계는 개별적으로 구성할 수 있어 연구, 개발 및 품질 보증에 있어 유연성을 극대화할 수 있습니다.
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고객 혜택 - 린세이 STA 시스템의 고유 기능
린세이는 수십 년 동안 열 분석 분야의 기술 선구자 중 하나입니다.
린나이의 STA 시스템은 최고의 정밀도, 모듈식 유연성, 우수한 센서 및 퍼니스 기술을 결합하여 연구, 개발 및 품질 보증에서 신뢰할 수 있고 재현 가능한 결과를 제공합니다.
1. 사용자 변경 가능한 센서 기술
모듈식 센서 시스템을 통해 TG, DSC 및 DTA 센서를 사용자가 직접 교체할 수 있습니다. –
이를 통해 측정 작업을 유연하게 조정하고 유지보수 시간을 최소화하며 비용을 절감할 수 있어 다른 공급업체의 영구 설치 센서에 비해 확실한 이점을 누릴 수 있습니다.
2. 동급 제품 중 가장 넓은 온도 범위
150°C에서 +2400°C까지 다양한 오븐 유형을 갖춘 린세이즈는 동급에서 가장 넓은 가장 넓은 온도 범위를
저온, 고온 및 특수 용광로를 결합하여 폴리머와 세라믹에서 금속에 이르기까지 다양한 재료를 정밀하게 분석할 수 있습니다.
3. 보호 센서 아키텍처를 통한 뛰어난 측정 정확도
특허받은 트라이-커플 및 칼벳 센서 기술 은 전체 측정 범위에서 탁월한 신호 안정성과 온도 균일성을 제공합니다.
이를 통해 Linseis는 더 높은 DSC 감도 및 낮은 드리프트 특히 장기 및 고온 측정에서 경쟁사 모델보다 더 높은 DSC 감도와 낮은 드리프트를 달성할 수 있습니다.
4. 최대 150bar의 진공 및 고압 옵션
Linseis의 STA 모델은 다음과 같은 조건에서 작동할 수 있습니다. 제어 진공 (최대 10-⁵ mbar) 또는 그 이하의 최대 150bar의 과압 조건에서 작동할 수 있습니다.
이를 통해 실제 조건에서흡착 테스트, 반응 동역학 또는 공정 시뮬레이션을 위한 추가적인 가능성이 열립니다.
왜 린세이즈인가 - 동시 열 분석의 차이점
장기 투자 부가가치가 있는 투자
린제이는 정밀도뿐만 아니라 전체 수명 주기 동안 지속 가능한 부가가치에 중점을 둡니다.
린제이의 시스템은 내구성이 뛰어나고 유지보수가 적은 구성 요소, 견고한 설계 및 지능형 소프트웨어 유지보수 덕분에 동급 최저 운영 비용을 제공합니다.
서비스 요청 횟수 감소, 다운타임 단축 및 지속적인 원격 업데이트를 통해 향후 수십 년간 시스템 가용성을 극대화하고 미래를 대비할 수 있도록 보장합니다.
맞춤형 솔루션 – 유연성을 기본으로
모든 측정 작업은 고유하므로 엔드레스하우저는 표준 장치가 아닌 고객의 어플리케이션에 정확히 맞는 맞춤형 시스템을 제조합니다.
특수 오븐, 특수 센서, 확장된 온도 범위 또는 고객별 소프트웨어 통합이 필요한 경우 엔드레스하우저의 숙련된 엔지니어링 팀이 고객의 요구 사항에 완벽하게 부합하는 솔루션을 개발합니다.
모듈식 제품 아키텍처로 개별화가 표준이 되어 빠르고 정확하며 안정적으로 측정할 수 있습니다.
1957년부터 이어온 기술 선구자이자 혁신의 힘
린세이는 60년 이상 열 분석 분야의 기술 선구자로 자리매김해 왔습니다.
업계에서 가장 높은 자체 생산 비율과 우수한 R&D 부서를 통해 정밀도, 안정성 및 사용자 지정 기능의 새로운 기준을 제시하는 시스템을 개발합니다.
기계 구조에서 전자 장치, 소프트웨어에 이르기까지 모든 핵심 시스템 요소를 자체 개발하여 기술적으로 완벽하고 타협하지 않는 정밀한 측정 기술 “Made in Germany”를 구현합니다.
소프트웨어 전문성 최고 수준의 소프트웨어 전문성
린세이스는 새로운 LiEAP 소프트웨어 제품군을 통해 열 분석의 표준을 재정의하고 있습니다.
모듈식 설계, 직관적인 사용, 최첨단 평가 및 원격 기능을 갖춘 이 제품은 공정의 모든 단계에서 최대의 효율성, 투명성 및 제어를 보장합니다.
동시 열 분석 적용 분야
동시 열 분석에 대해 자주 묻는 질문
빔 밸런스의 작동 원리
강제 흐름 원리는 어떻게 작동하나요?
특허받은 강제 흐름 원리는 기체-고체 반응을 분석할 때 상당한 이점을 제공합니다. 반응 환경을 정밀하게 제어하면 재현 가능한 측정 조건을 구현할 수 있으며, 연속적인 가스 흐름은 느린 반응을 크게 가속화하고 반응물의 균일한 혼합을 보장합니다. 이를 통해 반응 동역학이 개선되고 복잡한 프로세스를 보다 안정적으로 해석할 수 있습니다. 동시에 강제 흐름 원리를 통해 실시간으로 연속 분석이 가능하므로 반응을 즉시 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 또한 이 기술은 확장 가능하며 다양한 시료 부피와 유속에 유연하게 적용할 수 있어 개발 및 생산 공정의 최적화에 결정적인 이점을 제공합니다. 강제 흐름은 열 중량 분석(TGA) 과 차동 열 분석(DTA) 모두에 사용할 수 있으므로 이러한 방법의 적용 범위를 크게 확장하고 열 분석에서 보다 정밀하고 고급화된 조사 옵션을 가능하게 합니다.
개별 디바이스(TGA 및 DSC)에 비해 동시 TG-DSC/DTA 측정이 유리한 애플리케이션은 무엇입니까?
STA L81로 TG-DSC/DTA를 동시에 측정하면 동일한 시료 재료에 대해 정확히 동일한 조건에서 무게 변화와 열 효과를 기록할 수 있습니다. 따라서 시료 형상, 가열 속도 또는 대기의 차이로 인해 개별 측정에서 발생할 수 있는 편차를 방지할 수 있습니다.
이는 질량 손실(TG)과 열 이벤트(DSC/DTA)가 시간적으로 일치하는 경우와 같이 복잡한 다단계 반응 또는 겹치는 공정에 특히 유용합니다. 두 신호의 직접적인 상관관계를 통해 열 효과가 질량 변화를 동반하는지 여부를 구별하는 등 보다 정밀한 해석이 가능합니다.
또한 이 동시 절차는 한 번만 측정하면 되므로 시간이 절약되고 시료 소비가 줄어들어 희귀하거나 값비싼 재료에 특히 유리합니다.
STA 장치로도 압력 종속 측정을 수행할 수 있나요?
예, 올바른 구성을 통해 린세이의 STA 시스템은 압력에 따른 측정도 수행할 수 있습니다. 이를 위해 특수 고압로, 강화된 센서 유닛 및 정밀 가스 제어 모듈을 사용할 수 있어 높은 압력에서도 안전하고 안정적으로 작동할 수 있습니다.
이러한 확장 기능은 특히 재료 연구, 촉매 개발 또는 안전 관련 반응 연구와 같은 현실적인 공정 시뮬레이션에 적합합니다.
설계 최적화를 위한 간단한 상담을 권장합니다. 특정 애플리케이션에 적합한 장비와 적절한 압력 범위를 정의할 수 있도록 기꺼이 도와드리겠습니다.
STA 장치로 수소 및 수증기 분위기에서 측정이 가능합니까?
예, 린자이스의 STA 시스템은 적절한 장비를 사용하면 수소 및 수증기 대기 모두에서 작동할 수 있습니다. 수소 측정을 위해 안전 테스트를 거친 가스 모듈, 적합한 고온 용광로 및 모니터링 장비를 사용하여 제어되고 안전한 작동을 보장합니다.
가습 시스템, 가열 가스 라인 및 온도 안정화 가스 공급 라인을 사용하여 수증기 대기를 만들 수 있습니다. 이러한 구성은 응결을 방지하고 전체 온도 범위에서 안정적이고 재현 가능한 측정 조건을 보장합니다.
이러한 대기 옵션은 특히 재료 개발, 부식 연구, 촉매, 에너지 및 연료 기술 분야의 응용 분야와 관련이 있습니다.
STA 장치를 가스 분석기와 결합할 수 있으며 현장 가스 분석이 가능한가요?
예, 린세이의 STA 시스템은 FTIR, MS 또는 GC 시스템과 같은 다양한 가스 분석기와 결합할 수 있습니다. 이를 통해 측정 중에 방출되는 가스를 현장에서 분석할 수 있습니다. 결합은 가열된 이송 라인을 통해 이루어지며, 응축 없는 가스 흐름을 보장하고 열 이벤트와 가스 성분 간의 정확한 시간 동기화를 가능하게 합니다.
이 조합은 시료의 열 및 질량 관련 변화뿐만 아니라 생성되거나 방출되는 가스의 화학적 정체도 밝혀내므로 상당한 부가가치를 창출합니다. 이는 재료 특성화, 분해 및 열분해 연구, 반응 메커니즘 및 정교한 R&D 애플리케이션에 이상적입니다.
LINSEIS STA 장치의 스케일 설계의 장점은 무엇이며, 하나의 시스템에서 TG와 DSC의 조합이 왜 그렇게 효율적인가요?
LINSEIS STA 시스템의 저울 설계는 카운터웨이트가 시료 질량을 균등화하는 보정 측정 원리를 기반으로 합니다. 이를 통해 감도가 향상되고 열 및 중력 영향을 최소화하며 아주 작은 질량 변화도 안정적으로 기록할 수 있습니다. 대칭형 설계로 진동과 간섭으로 인한 교란을 줄이고, 국부적인 중력, 온도 변동 및 환경 영향에 민감하지 않은 구조를 유지합니다. 그 결과, 모델에 따라 ㎎에서 50g까지 시료 질량을 처리할 수 있는 유지보수 친화적인 시스템과 결합하여 최고의 정밀도를 구현할 수 있습니다.
하나의 장치에 TG와 DSC를 동시에 결합하면 추가적인 이점이 있습니다: 시료와 기준이 동일한 온도 프로파일, 동일한 대기 및 동일한 습도에서 동일한 지오메트리에 있습니다. 따라서 측정 조건이 비슷하고 일관되어 유효성과 재현성이 크게 향상됩니다.
DSC 열 흐름 방법은 무엇을 측정하며 시료의 열 효과는 어떻게 분석하나요?
DSC 열 흐름 방법은 시료와 기준 물질의 에너지 차이를 측정하는 동시에 둘 다 정의된 온도 프로그램을 따릅니다. 이 에너지 입력은 차동 신호로 표시됩니다. 용융, 결정화, 반응 또는 분해와 같은 열 효과는 특징적인 피크로 나타납니다.
피크 면적은 변환된 엔탈피에 해당하며, 피크 방향은 프로세스가 흡열 (하향) 또는 발열 (상향)인지 여부를 나타냅니다.
시간에 따른 온도 차이를 표시하면 아주 작은 에너지 변화도 정확하게 기록할 수 있어 상 전이, 반응 및 안정성 동작을 분석할 수 있는 신뢰할 수 있는 기반이 됩니다.
동시 열 분석(STA)이 개별 TGA 및 DSC 측정보다 더 정확하고 포괄적인 결과를 제공하는 이유는 무엇인가요?
동시 열 분석(STA)은 단일 측정 시스템에서 열 중량 측정(TGA) 과 DSC 또는 DTA 열량 측정을 결합합니다. 이를 통해 개별 측정 방법보다 재료의 열 안정성, 반응성 및 구성에 대한 훨씬 더 포괄적이고 정밀한 정보를 제공합니다.
STA 시스템에서 두 측정 신호는 동일한 대기, 가스 유량, 가열 속도, 시료 형상 및 동일한 열 접촉과 같은 동일한 조건에서 실행됩니다. 이러한 표준화된 프레임워크 조건은 시료 불균일성이나 다른 온도 필드 등으로 인한 개별 측정의 일반적인 불확실성을 제거합니다. 그 결과 일관되고 재현 가능하며 매우 정확한 데이터를 얻을 수 있습니다.
TGA와 DSC가 동시에 기록되기 때문에 STA는 귀중한 측정 시간을 절약하고 질량 변화와 에너지 효과를 직접 비교할 수 있습니다. 따라서 TGA만으로는 구분할 수 없는 흡열 및 발열 과정의 명확한 분류와 같은 반응의 구분과 해석이 상당히 용이해집니다.
따라서 STA는 다음과 같은 다양한 열 재료 파라미터를 측정하는 데 이상적입니다.
엔탈피와 녹는 에너지
비열 용량
유리 전환
결정성
반응 엔탈피
열 및 산화 안정성
노화 과정
순도 및 위상 변환
고체/액체 평형, 유체역학, 다형성
샘플 식별 및 질량 변화
두 가지 상호 보완적인 방법을 결합함으로써 STA는 열 프로세스에 대한 훨씬 더 심층적인 통찰력을 제공하고 분석 품질과 효율성을 모두 최적화합니다.
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