光学膨胀仪—在高纯度气氛和高真空环境下进行测量

作为德国联邦经济事务和能源部(BMWi)资助的AiF-ZIM项目的一部分,林赛斯与Fraunhofer IKTS共同开发了一种光学膨胀仪。该光学膨胀仪可在高达1600°C的温度和高真空(约5 E-5mbar)下进行测量。此外,在动态气氛中的氧含量可达到0.5 ppm。


光学膨胀仪测量样品的尺寸随时间和温度的变化。与热相显微镜一起,它们在材料和工艺开发方面有着广泛的应用。例如,它们用于确定烧结过程和热膨胀行为,特别是对于各向异性或脆性材料和具有复杂几何形状的样品。在光学上,不同基材上的润湿和扩散行为由接触角表示,从而可以测定高温下的表面张力。此外,还可以研究熔融金属与玻璃,熔渣和灰与陶瓷和金属材料接触时可能发生接触腐蚀。另一个重要的可能性是渗透的表征,例如熔融金属进入陶瓷材料。标准化的光学膨胀仪和加热显微镜是为在空气或高氧浓度的气氛下测量而设计的。


该光学膨胀仪是专门为陶瓷与陶瓷及陶瓷与金属钎焊连接过程的表征而设计的。新型光学膨胀仪能够研究含氧亲和焊料成分(如钛)的焊料材料在陶瓷基板上的熔化和润湿行为。使用传统的热相显微镜,由于残余氧的存在,表面发生氧化,这阻碍了焊料润湿衬底或导致伪造的实验结果。由此获得的新的实验可能性是对连接工艺的基本理解和进一步开发和优化连接工艺的重要贡献。



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