Physikalische Eigenschaften und mathematische Simulation

Bestimmung optischer Festkörpereigenschaften

Hochwertige Ergebnisse erreichen wir durch den Einsatz modernsten Analyseequipments für Festkörper- und Realstrukturanalyse. Die Analysemethoden werden im Hinblick auf zukünftige Anforderungen ständig in Übereinstimmung mit unserer Zertifizierung nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005-08 weiterentwickelt.

Schwerpunkte sind:
  • Diagnose der Streuung (Rayleigh R90, Mie, Forward, TIS).
  • Analyse der Lichtumwandlung (Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Quantenausbeute)
  • Charakterisierung der Fluoreszenz, Transmission, Remission, Reflektion und refraktiven Index/Ausbreitung bei Raumtemperatur sowie temperaturabhängige optische Eigenschaften zwischen 10 und 450 K
  • Untersuchung von Schwingungen der Mikrostruktur und Zusammensetzung von Glas und Glaskeramik (Raman, FT-IR)
Beispiel 1: Glasfehler
Raman-Analyse von gasförmigen, flüssigen und festen Einschlüssen in Glas. Einschlüsse und Blasen deutlich unter 50 Mikrometer können identifiziert und quantifiziert werden. Darüber hinaus werden die strukturellen Eigenschaften von Festkörpern charakterisiert.
Beispiel 2: Solarisation
UV-Solarisations-Test für Anfärbtest in der Solar- und Optikindustrie. Die erreichbare Leistungsdichte übersteigt die Sonnenenergie um mehr als das Zehnfache. Beschleunigte Tests können für mehrere Oberflächenproben mit einer Größe von 100 cm² durchgeführt werden.
Beispiel 3: Spannung in Glas
Spannungsoptikdiagnosen werden genutzt, um verbleibende und mechanische Spannung in Glas- und Glaskeramikprodukten zu bestimmen und deren Haltbarkeit zu prognostizieren. Auf der Basis einer polarisationsunabhängigen Lichtverteilung wird das Spannungsprofil visualisiert. Für spezielle Geometrien, wie Flaschen für pharmazeutische Verpackungen, werden auch rotationssymmetrische Spannungskomponenten charakterisiert.
Entwicklung neuer optischer Methoden

Zur Charakterisierung innovativer Materialen und Komposite sind neuartige Methoden erforderlich. Das Design und die Entwicklung einer genauen und effizienten optischen Messtechnik oder anderer physikalischer Testmethoden basieren auf den langjährigen Erfahrungen unserer Wissenschaftler und Ingenieure. Die Lösungen werden genau auf die Kundenbedürfnisse abgestimmt.
Referenzmaterialien auf Glasbasis

In den letzten Jahren ist der Bedarf an Standard- und Referenzmaterialien stark angestiegen. Für hervorstechende optische Eigenschaften, z.B. Fluoreszenz-Intensität, Transmission und Reflexion, bieten wir Referenzmaterialien auf Glasbasis an.
Die intensive Zusammenarbeit mit Bundesanstalten für das Messwesen, z.B. BAM und PTB, garantieren die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der gewünschten Referenzmaterialien und Charakterisierungsverfahren.
Zertifikate für Transmission, Reflexion und Fluoreszenz stehen auf Anfrage zur Verfügung.


Thermomechanische Eigenschaften

Es entspricht unserem Qualitätsanspruch, unseren Kunden auch in diesem Bereich technische Beratung und kundenorientierte Services zu bieten. Unsere drei Hauptkompetenzen sind thermische Charakterisierung, Prozessanalyse und Prozessoptimierung bis hin zur thermomechanischen Simulation. Die intensive Wechselwirkung garantiert eine Klassifikation des Analyseauftrags gemäß dem jeweiligen Bereich, die Anwendung der optimalen modernsten Analyse-/Charakterisierungstechnologie und die Implementierung bzw. den Support vor Ort.
Beispiel 1: Thermische Ausdehnung
Der Koeffizient der thermischen Ausdehnung einer Probe des ZERODUR®-Spiegelsubstrates für erdgebundene und orbitale Teleskope wird bestimmt durch Dilatometrie mit Hilfe einer interferometrischen Messeinrichtung.
Beispiel 2: Viskosität
Die genaue Kenntnis der Viskosität einer spezifischen Glaszusammensetzung innerhalb des relevanten Temperaturbereichs ist wichtig für eine stabile Verformung. Zur Bestimmung der niedrigsten Viskositätswerte wird ein Rotationsviskosimeter mit Temperaturen von bis zu 1.600 °C eingesetzt.
Beispiel 3: Simulation
Ergebnis der thermomechanischen Simulation einer Temperaturverteilung in einem speziellen Ofen, der in der Fertigung im Einsatz ist.
Auf der Basis solcher Simulationsberechnungen sind Layout-Entwürfe möglich, die zu einem optimierten Design der Aggregate führen.


Analysemethoden

Methoden für optische Eigenschaften
  • Transmission, Reflexion, Remission, Absorption im UV-VIS-IR-Bereich
  • Thermische Emission und temperaturabhängige Transmission
  • Brechzahl und Dispersion UV-VIS-NIR
  • Spannungsoptischer Koeffizient und spannungsinduzierte Doppelbrechung
  • Spektral und temporal aufgelöste Fluoreszenz, Phosphoreszenz
  • Raman-Spektroskopie
  • Lichtstreuung UV-VIS-NIR (TIS/Total Integrated Scattering), Rayleigh R90, Vorwärtsstreuung)
  • Solarisationstests (DUV, UV, Solar)
  • auch: E-Modul, Poissonzahl
Methoden für thermomechanische Eigenschaften
  • Thermische Expansion (CTE) von -180 °C bis 1.400 °C
  • Viskosität von 300 °C bis 1.650 °C
  • Elektrischer Durchgangswiderstand tk100
  • Dichte
  • Spannung aufgrund von CTE-Diskrepanz bei Glasverschmelzungen
  • Simultane Thermoanalyse bis 1.500 °C
  • Dynamische Differenz-Kalorimetrie, spezifische Temperatur bis 1.400 °C
  • Schmelzbarkeit von Glas (Bestimmung der Kristallisation)
  • Wärmeleitfähigkeit
  • dauerhafte thermische Stabilität
  • Thermomechanische Simulation, Model- und Prozessentwicklung
  • Optimierung von Prozessen und spezifischen Produkteigenschaften

Ihr Ansprechpartner:

Dr. Axel Engel
Tel.:+49 (0)6131/66-7335
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