Viscosímetro de alta temperatura VIS 413
Descubra el viscosímetro rotacional con exclusiva capacidad de vacío y atmósfera reactiva para mediciones de viscosidad de fusión a las temperaturas más altas.
TA Instruments le invita a experimentar las últimas innovaciones en viscosímetros rotacionales de alta temperatura, el VIS 413. El viscosímetro VIS 413 está diseñado para científicos que necesitan obtener datos de viscosidad de fusión en la más amplia gama de materiales a las temperaturas más altas.
Avances en la tecnología central para el control de velocidad rotacional y de toque permiten mediciones de viscosidad de superior precisión. El viscosímetro utiliza tecnología patentada de TA Instruments que permite medir un rango de viscosidad más amplio y con mayor nivel de precisión.
El nuevo, poderoso, facil-de-usar y seguro, sistema de control de atmósfera de reacción extiende la aplicabilidad del viscosímetro de alta temperatura para mediciones con materiales sensibles al aire. Esto permite replicar condiciones ambientales exigentes como atmósferas de vacío, inertes y reactivas.
El nuevo horno del viscosímetro es el resultado de la vasta experiencia que TA instruments tiene en desarrollo y fabricación de hornos para alta temperatura. Como resultado, el VIS 413 cubre el rango de temperatura más amplio y ofrece una excelente estabilidad y homogeneidad de la temperatura. La calidad y el rendimiento del horno es único en el mercado y permiten medir la viscosidad de fusión con precisión en el rango más amplio de temperaturaa.
El sofisticado sistema de enfriamiento por agua reduce drásticamente el tiempo de enfriamiento del horno y del sensor, proporcionando una excelente estabilidad de medición de viscosidad y un funcionamiento seguro. El tiempo de inactividad se ha minimizado para duplicar la productividad del instrumento y mejorar la generación de resultados para su investigación.
El soporte del porta-muestra tiene resortes en el sensor del viscosímetro que permiten el montaje de la muestra en forma simple y segura. El diseño y reducido tamaño del instrumento permiten que la instalación y operación del viscosímetro sea posible en una cabina de guantes para manipular de manera confiable muestras sensibles al oxígeno o la humedad.
Descubra como una ingeniería avanzada y atención al detalle proporcionan mejoras en todos los aspectos de la tecnología de viscosímetros de alta temperatura y la flexibilidad de la aplicación.
Especificaciones técnicas
| VIS 413 | VIS 413HT | |||
| Rango de viscosidad |
101 – 108 dPa s |
|||
|
Rango de temperatura de muestra
|
hasta 1550°C |
hasta 1750°C | ||
| Atmósfera |
Aire, vacío, inerte, reactivo |
|||
|
Diámetros para rotores
|
12 mm / 16 mm
|
|||
|
Volumen de muestra
|
26 ml
|
|||
|
Materiales para rotores y porta-muestra
|
PtRh, Al2O3, otros, bajo pedido |
|||
| Velocidad rotacional |
0,001 – 300 min-1 |
|||
| Estándares de cumplimiento |
ISO 7884-2, ASTM C965, ASTM C1276 |
|||
| Dimensiones W x D (An. x Pr.) |
555 mm x 600 mm |
|||
Control de horno y atmósfera
Horno de alta temperatura
El viscosímetro VIS 413 está equipado con la última tecnología de hornos de alta temperatura de TA Instruments. Existen dos configuraciones de horno refrigerados-por-agua que proporcionan temperaturas de hasta 1750°C, valores líder en la industria. La refrigeración por agua integrada permite tiempos de enfriamiento breves sin precedentes y duplica la productividad del VIS 413 en comparación con otros instrumentos del mercado.
Respaldados por décadas de experiencia en diseño y fabricación, los sofisticados hornos de alta temperatura garantizan una excelente estabilidad térmica, homogeneidad de temperatura y una vida útil prolongada.
El diseño mejorado a prueba de vacío del instrumento permite la evacuación completa del oxígeno del viscosímetro antes y / o después de un experimento. Las mediciones de viscosidad se pueden realizar en atmósferas inertes (por ejemplo, N 2, Ar) o reactivas (por ejemplo, H2/ N2, CO/CO2). Estas características únicas permiten medir la viscosidad en condiciones ambientales realistas y analizar muestras de materiales sensibles al oxígeno, como cenizas de carbón, metales o sales.
El diseño del horno hermético al vacío y las rutas de flujo de gas dedicadas en el instrumento proporcionan una ventilación confiable de la atmósfera de reacción a través de una sola conexión. Esto garantiza los más altos estándares de seguridad para experimentos con atmósferas de gas potencialmente tóxicas.
El nuevo VIS 413 es un viscosímetro de alta temperatura seguro, preciso y flexible para el análisis de todos los materiales de muestra en aire ó atmósferas controladas.
Control de atmósfera
El VIS 413 se puede combinar con un módulo de suministro de gas reactivo que permite la evacuación controlada por software y el control de atmósfera inerte ó reactiva de la muestra en el horno.
El módulo de gas reactivo proporciona beneficios operativos únicos para obtener mediciones de viscosimetría aun en muestras desafiantes:
- La evacuación completa del sistema proporciona una mayor pureza de la atmósfera en menos tiempo en comparación a simplemente purgar
- Imite un entorno real de proceso ó controle de forma fiable las condiciones de medición
- Purgue el sensor del viscosímetro para evitar la contaminación al trabajar con muestras volátiles
- Realice mediciones en atmósferas reductoras como CO/CO2 y H2/N2 para proporcionar atmósferas absolutamente libres de oxígeno
- La vía de ventilación controlada garantiza la seguridad del laboratorio
LA TECNOLOGÍA PROPIETATIA DE NUESTROS HORNOS PROVEE
RANGO DE TEMPERATURA MÁS AMPLIO Y EXCLUSIVO
CAPACIDAD DE VACÍO Y ATMÓSFERA REACTIVA
Porta Muestra, Rotor, Soportes
Los viscosímetros VIS 413 permiten que el montaje de muestra sea sencillo y seguro. El porta-muestra se mantiene en posición mediante dispositivos cerámicos accionados por resortes. Aun si el viscosímetro está ubicado en una campana de extracción ó en un gabinete de guantes, el montaje de la muestra es fácil y conveniente.
Los porta-muestra y los rotores están disponibles en cerámica y aleación de platino. La intercambiabilidad de los sistemas de medición proporciona la adecuada elección de material para cada material a medir y requisito del cliente. En la siguiente tabla se comparan los materiales del sistema de medición.
La geometría práctica del porta-muestra y el acoplamiento universal del rotor permiten ofrecer porta-muestra y rotores personalizados hechos de diferentes materiales para satisfacer los requisitos individuales de los clientes.
El bien pensado diseño y los accesorios del VIS 413 permiten una configuración flexible y un funcionamiento libre-de-problemas para las mediciones de viscosidad de todo tipo de materiales en aire ó en atmósferas controladas.
| Aleación de platino | Cerámica | |
|---|---|---|
| Tipo de uso | Reutilizable Normalmente se limpia mediante tratamiento térmico y ácido |
Desechable No requiere limpieza |
| Generalmente se aplica para | Vidrio, esmalte, polvo de fundición | Ceniza, escoria, magma, metales |
FACIL MANIPULACIÓN DE MUESTRAS
a través del DISEÑO PROBADO EN EL CAMPO con la
ELECCIÓN correcta de SISTEMAS DE MEDICIÓN
para cada tipo DE MUESTRA
Viscosímetro
Un motor EC sin fricción y sin desgaste (propiedad de TA Instruments) es el corazón del sensor del viscosímetro VIS 413. En combinación con el codificador óptico digital, se logra la medición y el control de velocidad de rotación más preciso.
La alineación óptima del rotor con la menor fricción reproducible se logra con sellados cojinetes de bola de alta-precisión. La principal ventaja de esta configuración comparada a la de cojinete de aire es poder operar en vacío. Esta es una gran mejora para mediciones de viscosidad a alta temperatura en atmósferas controladas.
El accesorio de dosificación de gas proporciona un flujo de gas de purga que protege el motor EC, el codificador óptico y el cojinete de bolas. Esta característica permite realizar mediciones de viscosidad en materiales de muestra volátiles que, de otro modo, podrían contaminar el sensor del viscosímetro.
El sensor de torque basado en el propietario motor EC ofrece los datos más precisos de viscosidad a alta temperatura, incluso en materiales desafiantes en el rango de temperatura más amplio y en atmósferas controladas relevantes para la aplicación.
EL ROBUSTO REÓMETRO (propiedad de TA Instruments)
proprociona CAPACIDAD DE VACÍO para mediciones de viscosidad a las
TEMPERATURAS MÁS ALTAS
en MUESTRAS DIFÍCILES
Viscosidad de fundidos a alta temperatura
El procesamiento de materiales fundidos a altas temperaturas es la base para la fabricación industrial de muchos productos, así como para las plantas de incineración industrial que funcionan de forma fiable. Además de la temperatura, la viscosidad de fusión de los materiales está significativamente influenciada por su composición química y las condiciones ambientales como la atmósfera. Para el procesamiento industrial de moldes, la viscosidad es un parámetro esencial que determina la economía y ecología de los procesos y la calidad de los productos.
Vidrio
Industria del vidrio
El procesamiento de vidrio fundido es parte de la fabricación industrial de productos de vidrio, como vidrio flotado, fibras de vidrio y fritas.
Viscosidad del vidrio
La viscosidad de un vidrio afecta los rangos de temperatura dentro de los cuales se puede trabajar el vidrio. La medición de la relación temperatura-viscosidad es esencial para determinar los regímenes correctos de fusión y tratamiento térmico en la producción y procesamiento del vidrio.
Por ejemplo, la viscosidad afecta directamente la homogeneización de un fundido y la eliminación de burbujas de aire. Permite a los fabricantes predecir y modelar cómo se comportará el vidrio en un proceso de formación ó generación de fibra de vidrio.
La viscosidad del vidrio varía inversamente con la temperatura. A medida que se calienta, la viscosidad disminuye, el vidrio fluye con mayor facilidad. La relación entre temperatura y viscosidad está directamente relacionada con la composición química de un vidrio. Los fabricantes necesitan técnicas para medir y modelar esta relación para una variedad de composiciones y temperaturas del vidrio.
Las viscosidades de la mayoría de los vidrios se miden típicamente entre 700°C y 1600°C. En el siguiente diagrama, los resultados de una medición de viscosidad a alta temperatura de tres vidrios con un VIS 413 se representan sobre la temperatura.
Obtenga más información sobre los analizadores de alta temperatura complementarios de TA Instruments para vidrio aquí:
- Los dilatómetros de alta temperatura se aplican para medir la expansión térmica y los puntos de ablandamiento de los materiales de vidrio
- Microscopio calefactor para medir las propiedades de flujo y la tensión superficial de fundidos vítreos a altas temperaturas
- Analizadores de láser flash para medir la difusividad de temperatura y la conductividad térmica a altas temperaturas
Metal
Industria del metal
La manipulación de metales fundidos forma parte de los procesos de fabricación tradicionales y aditivos. Los aditivos como los polvos de fundición son esenciales para proporcionar productos metálicos de alta calidad.
Metales
Los flujos de metal fundido se producen en los procesos de fundición tradicionales y continuos, en la fabricación aditiva y en las aplicaciones de soldadura. La propiedad elemental que se requiere para comprender, predecir y mejorar estos flujos es la viscosidad del metal fundido.
Los metales fundidos son generalmente muy reactivos con el oxígeno. La capacidad única de vacío y gas reactivo del VIS 413 permite realizar mediciones en atmósfera reductora, como gas de formación (mezcla H2/N2), evitando la oxidación del metal incluso en las más altas temperaturas.
Polvo de fundición
Los polvos de fundición son esenciales para los procesos de fundición continua. La función principal de los polvos de fundición vítreos es proporcionar lubricación entre el metal que solidifica y el molde de cobre enfriado por agua. El polvo de fundición se agrega continuamente sobre el molde que cubre la superficie libre del acero líquido. La capa de polvo en contacto con el acero líquido se derrite y se infiltra en el espacio entre la carcasa de acero y la pared del molde de cobre, proporcionando lubricación. La lubricación depende de la viscosidad del polvo de fundición fundido. Los valores deben ajustarse para proporcionar una fricción mínima. Por lo tanto, para aplicaciones industriales, los valores de viscosidad del polvo de fundición a temperaturas entre 1200°C y 1400°C se consideran relevantes.
El siguiente diagrama presenta la viscosidad dependiente de la temperatura de un polvo de fundición medida con el VIS 413. En los polvos de molde es típico el comienzo de la cristalización a una temperatura definida, en este caso 1160°C.
Obtenga más información sobre los analizadores de alta temperatura complementarios de TA Instruments para metales aquí:
- Dilatómetros de enfriamiento para investigar transformaciones de fase en metales durante enfriamiento rápido y/o deformación
- Analizadores de laser flash l para medir la difusividad de temperatura y la conductividad térmica a altas temperaturas
Industria energética
Industria energética
La viscosidad de los fundidos a altas temperaturas es fundamental para la eficiencia, seguridad y confiabilidad de los procesos de conversión de energía. En las centrales eléctricas de carbón tradicionales y los gasificadores para convertir los combustibles sólidos en gas de síntesis, la escoria y la ceniza deben fluir por la pared de la caldera. En las nuevas técnicas emergentes de generación de energía, los metales fundidos y las sales se consideran para fines de refrigeración y transferencia de calor.
Escoria de carbón / ceniza
En las centrales eléctricas de carbón, las plantas de gasificación de carbón y las plantas de incineración de residuos, las cenizas y la escoria deben eliminarse de la caldera. Dado que la materia prima se suministra continuamente, la escoria debe eliminarse continuamente del proceso. La mejor manera de lograrlo es dejar que la escoria fundida fluya a un baño de enfriamiento del que se pueda retirar. La viscosidad de la escoria debe ser lo suficientemente baja para permitir que fluya por el revestimiento de la caldera sin generar depósitos. La viscosidad de la escoria se puede ajustar agregando agentes fundentes. Para una dosificación adecuada de los agentes fundentes, la viscosidad de la escoria de la materia prima utilizada debe medirse en las condiciones de funcionamiento de la caldera.
Las mediciones de la viscosidad de la escoria deben realizarse en condiciones atmosféricas similares a las de la caldera. El VIS 413 puede realizar mediciones en atmósferas controladas de mezcla de CO/CO2 como se sugiere para la determinación de la viscosidad de la escoria de carbón.
Sal y metales como medios de transferencia de calor
Las sales fundidas o los metales de baja temperatura de fusión son grupos de materiales que tienen un inmenso potencial como medio de almacenamiento de energía térmica y transferencia de calor para aplicaciones de energía solar y/o nuclear. Además de otras propiedades termofísicas, una viscosidad suficientemente baja en todo el rango de temperatura de 100°C a 700°C es una condición previa para una aplicación exitosa.
Las mediciones de viscosidad en sales y metales a menudo se deben realizar en atmósferas inertes secas y libres de oxígeno. Las capacidades únicas de control de vacío y atmósfera del VIS 413 permiten mediciones de viscosidad en muestras que son sensibles a la humedad o al oxígeno.
Obtenga más información sobre los analizadores de alta temperatura complementarios de TA Instruments para energía aquí:
- Analizador térmico simultáneo para medir la cinética de reacción y los flujos de calor
- TGA de alta presión para medir procesos de combustión y gasificación en atmósferas controladas y condiciones de alta presión
- Microscopio calefactor para medir la fusión de escoria y ceniza a altas temperaturas
Materiales geológicos
Magma
La viscosidad es la propiedad física más importante que rige la producción, el transporte y la erupción de magmas. La viscosidad de los magmas de silicato de origen natural puede abarcar más de 15 órdenes de magnitud principalmente en respuesta a variaciones de temperatura, composición del fundido y proporciones de sólidos en suspensión y/o fases fluidas exsolucionadas.
La investigación experimental del magma es la base para mejorar el modelado de los procesos geológicos. El enfriamiento de los líquidos de aluminosilicato mezclados conduce a una cristalización parcial que cambia la composición del líquido residual. Esto puede conducir a cambios complejos en la viscosidad del magma que solo se pueden evaluar mediante mediciones.
En el siguiente diagrama se representa la viscosidad de un magma de andesita basáltica sobre la temperatura.
Obtenga más información sobre los analizadores de alta temperatura complementarios de TA Instruments para investigación geológica aquí:
- Analizador térmico simultáneo para medir la cinética de desgasificación y los flujos de calor
- TGA de alta presión para medir la desgasificación y la solubilidad en atmósferas controladas y de alta presión
- Descripción
-
TA Instruments le invita a experimentar las últimas innovaciones en viscosímetros rotacionales de alta temperatura, el VIS 413. El viscosímetro VIS 413 está diseñado para científicos que necesitan obtener datos de viscosidad de fusión en la más amplia gama de materiales a las temperaturas más altas.
Avances en la tecnología central para el control de velocidad rotacional y de toque permiten mediciones de viscosidad de superior precisión. El viscosímetro utiliza tecnología patentada de TA Instruments que permite medir un rango de viscosidad más amplio y con mayor nivel de precisión.
El nuevo, poderoso, facil-de-usar y seguro, sistema de control de atmósfera de reacción extiende la aplicabilidad del viscosímetro de alta temperatura para mediciones con materiales sensibles al aire. Esto permite replicar condiciones ambientales exigentes como atmósferas de vacío, inertes y reactivas.
El nuevo horno del viscosímetro es el resultado de la vasta experiencia que TA instruments tiene en desarrollo y fabricación de hornos para alta temperatura. Como resultado, el VIS 413 cubre el rango de temperatura más amplio y ofrece una excelente estabilidad y homogeneidad de la temperatura. La calidad y el rendimiento del horno es único en el mercado y permiten medir la viscosidad de fusión con precisión en el rango más amplio de temperaturaa.
El sofisticado sistema de enfriamiento por agua reduce drásticamente el tiempo de enfriamiento del horno y del sensor, proporcionando una excelente estabilidad de medición de viscosidad y un funcionamiento seguro. El tiempo de inactividad se ha minimizado para duplicar la productividad del instrumento y mejorar la generación de resultados para su investigación.
El soporte del porta-muestra tiene resortes en el sensor del viscosímetro que permiten el montaje de la muestra en forma simple y segura. El diseño y reducido tamaño del instrumento permiten que la instalación y operación del viscosímetro sea posible en una cabina de guantes para manipular de manera confiable muestras sensibles al oxígeno o la humedad.
Descubra como una ingeniería avanzada y atención al detalle proporcionan mejoras en todos los aspectos de la tecnología de viscosímetros de alta temperatura y la flexibilidad de la aplicación.
- Especificaciones
-
Especificaciones técnicas
VIS 413 VIS 413HT Rango de viscosidad 101 – 108 dPa s
Rango de temperatura de muestrahasta 1550°C
hasta 1750°C Atmósfera Aire, vacío, inerte, reactivo
Diámetros para rotores12 mm / 16 mmVolumen de muestra26 mlMateriales para rotores y porta-muestraPtRh, Al2O3, otros, bajo pedido
Velocidad rotacional 0,001 – 300 min-1
Estándares de cumplimiento ISO 7884-2, ASTM C965, ASTM C1276
Dimensiones W x D (An. x Pr.) 555 mm x 600 mm
- Tecnología
-
Control de horno y atmósfera
Horno de alta temperatura
El viscosímetro VIS 413 está equipado con la última tecnología de hornos de alta temperatura de TA Instruments. Existen dos configuraciones de horno refrigerados-por-agua que proporcionan temperaturas de hasta 1750°C, valores líder en la industria. La refrigeración por agua integrada permite tiempos de enfriamiento breves sin precedentes y duplica la productividad del VIS 413 en comparación con otros instrumentos del mercado.
Respaldados por décadas de experiencia en diseño y fabricación, los sofisticados hornos de alta temperatura garantizan una excelente estabilidad térmica, homogeneidad de temperatura y una vida útil prolongada.
El diseño mejorado a prueba de vacío del instrumento permite la evacuación completa del oxígeno del viscosímetro antes y / o después de un experimento. Las mediciones de viscosidad se pueden realizar en atmósferas inertes (por ejemplo, N 2, Ar) o reactivas (por ejemplo, H2/ N2, CO/CO2). Estas características únicas permiten medir la viscosidad en condiciones ambientales realistas y analizar muestras de materiales sensibles al oxígeno, como cenizas de carbón, metales o sales.
El diseño del horno hermético al vacío y las rutas de flujo de gas dedicadas en el instrumento proporcionan una ventilación confiable de la atmósfera de reacción a través de una sola conexión. Esto garantiza los más altos estándares de seguridad para experimentos con atmósferas de gas potencialmente tóxicas.
El nuevo VIS 413 es un viscosímetro de alta temperatura seguro, preciso y flexible para el análisis de todos los materiales de muestra en aire ó atmósferas controladas.
Control de atmósfera
El VIS 413 se puede combinar con un módulo de suministro de gas reactivo que permite la evacuación controlada por software y el control de atmósfera inerte ó reactiva de la muestra en el horno.
El módulo de gas reactivo proporciona beneficios operativos únicos para obtener mediciones de viscosimetría aun en muestras desafiantes:
- La evacuación completa del sistema proporciona una mayor pureza de la atmósfera en menos tiempo en comparación a simplemente purgar
- Imite un entorno real de proceso ó controle de forma fiable las condiciones de medición
- Purgue el sensor del viscosímetro para evitar la contaminación al trabajar con muestras volátiles
- Realice mediciones en atmósferas reductoras como CO/CO2 y H2/N2 para proporcionar atmósferas absolutamente libres de oxígeno
- La vía de ventilación controlada garantiza la seguridad del laboratorio
LA TECNOLOGÍA PROPIETATIA DE NUESTROS HORNOS PROVEE
RANGO DE TEMPERATURA MÁS AMPLIO Y EXCLUSIVO
CAPACIDAD DE VACÍO Y ATMÓSFERA REACTIVA
Porta Muestra, Rotor, Soportes
Los viscosímetros VIS 413 permiten que el montaje de muestra sea sencillo y seguro. El porta-muestra se mantiene en posición mediante dispositivos cerámicos accionados por resortes. Aun si el viscosímetro está ubicado en una campana de extracción ó en un gabinete de guantes, el montaje de la muestra es fácil y conveniente.Los porta-muestra y los rotores están disponibles en cerámica y aleación de platino. La intercambiabilidad de los sistemas de medición proporciona la adecuada elección de material para cada material a medir y requisito del cliente. En la siguiente tabla se comparan los materiales del sistema de medición.
La geometría práctica del porta-muestra y el acoplamiento universal del rotor permiten ofrecer porta-muestra y rotores personalizados hechos de diferentes materiales para satisfacer los requisitos individuales de los clientes.
El bien pensado diseño y los accesorios del VIS 413 permiten una configuración flexible y un funcionamiento libre-de-problemas para las mediciones de viscosidad de todo tipo de materiales en aire ó en atmósferas controladas.
Aleación de platino Cerámica Tipo de uso Reutilizable
Normalmente se limpia mediante tratamiento térmico y ácidoDesechable
No requiere limpiezaGeneralmente se aplica para Vidrio, esmalte, polvo de fundición Ceniza, escoria, magma, metales FACIL MANIPULACIÓN DE MUESTRAS
a través del DISEÑO PROBADO EN EL CAMPO con la
ELECCIÓN correcta de SISTEMAS DE MEDICIÓN
para cada tipo DE MUESTRA
Viscosímetro
Un motor EC sin fricción y sin desgaste (propiedad de TA Instruments) es el corazón del sensor del viscosímetro VIS 413. En combinación con el codificador óptico digital, se logra la medición y el control de velocidad de rotación más preciso.La alineación óptima del rotor con la menor fricción reproducible se logra con sellados cojinetes de bola de alta-precisión. La principal ventaja de esta configuración comparada a la de cojinete de aire es poder operar en vacío. Esta es una gran mejora para mediciones de viscosidad a alta temperatura en atmósferas controladas.
El accesorio de dosificación de gas proporciona un flujo de gas de purga que protege el motor EC, el codificador óptico y el cojinete de bolas. Esta característica permite realizar mediciones de viscosidad en materiales de muestra volátiles que, de otro modo, podrían contaminar el sensor del viscosímetro.
El sensor de torque basado en el propietario motor EC ofrece los datos más precisos de viscosidad a alta temperatura, incluso en materiales desafiantes en el rango de temperatura más amplio y en atmósferas controladas relevantes para la aplicación.
EL ROBUSTO REÓMETRO (propiedad de TA Instruments)
proprociona CAPACIDAD DE VACÍO para mediciones de viscosidad a las
TEMPERATURAS MÁS ALTAS
en MUESTRAS DIFÍCILES
- Aplicaciones
-
Viscosidad de fundidos a alta temperatura
El procesamiento de materiales fundidos a altas temperaturas es la base para la fabricación industrial de muchos productos, así como para las plantas de incineración industrial que funcionan de forma fiable. Además de la temperatura, la viscosidad de fusión de los materiales está significativamente influenciada por su composición química y las condiciones ambientales como la atmósfera. Para el procesamiento industrial de moldes, la viscosidad es un parámetro esencial que determina la economía y ecología de los procesos y la calidad de los productos.
Vidrio
Industria del vidrio
El procesamiento de vidrio fundido es parte de la fabricación industrial de productos de vidrio, como vidrio flotado, fibras de vidrio y fritas.
Viscosidad del vidrio
La viscosidad de un vidrio afecta los rangos de temperatura dentro de los cuales se puede trabajar el vidrio. La medición de la relación temperatura-viscosidad es esencial para determinar los regímenes correctos de fusión y tratamiento térmico en la producción y procesamiento del vidrio.
Por ejemplo, la viscosidad afecta directamente la homogeneización de un fundido y la eliminación de burbujas de aire. Permite a los fabricantes predecir y modelar cómo se comportará el vidrio en un proceso de formación ó generación de fibra de vidrio.
La viscosidad del vidrio varía inversamente con la temperatura. A medida que se calienta, la viscosidad disminuye, el vidrio fluye con mayor facilidad. La relación entre temperatura y viscosidad está directamente relacionada con la composición química de un vidrio. Los fabricantes necesitan técnicas para medir y modelar esta relación para una variedad de composiciones y temperaturas del vidrio.
Las viscosidades de la mayoría de los vidrios se miden típicamente entre 700°C y 1600°C. En el siguiente diagrama, los resultados de una medición de viscosidad a alta temperatura de tres vidrios con un VIS 413 se representan sobre la temperatura.
Obtenga más información sobre los analizadores de alta temperatura complementarios de TA Instruments para vidrio aquí:
- Los dilatómetros de alta temperatura se aplican para medir la expansión térmica y los puntos de ablandamiento de los materiales de vidrio
- Microscopio calefactor para medir las propiedades de flujo y la tensión superficial de fundidos vítreos a altas temperaturas
- Analizadores de láser flash para medir la difusividad de temperatura y la conductividad térmica a altas temperaturas
Metal
Industria del metalLa manipulación de metales fundidos forma parte de los procesos de fabricación tradicionales y aditivos. Los aditivos como los polvos de fundición son esenciales para proporcionar productos metálicos de alta calidad.
Metales
Los flujos de metal fundido se producen en los procesos de fundición tradicionales y continuos, en la fabricación aditiva y en las aplicaciones de soldadura. La propiedad elemental que se requiere para comprender, predecir y mejorar estos flujos es la viscosidad del metal fundido.
Los metales fundidos son generalmente muy reactivos con el oxígeno. La capacidad única de vacío y gas reactivo del VIS 413 permite realizar mediciones en atmósfera reductora, como gas de formación (mezcla H2/N2), evitando la oxidación del metal incluso en las más altas temperaturas.
Polvo de fundición
Los polvos de fundición son esenciales para los procesos de fundición continua. La función principal de los polvos de fundición vítreos es proporcionar lubricación entre el metal que solidifica y el molde de cobre enfriado por agua. El polvo de fundición se agrega continuamente sobre el molde que cubre la superficie libre del acero líquido. La capa de polvo en contacto con el acero líquido se derrite y se infiltra en el espacio entre la carcasa de acero y la pared del molde de cobre, proporcionando lubricación. La lubricación depende de la viscosidad del polvo de fundición fundido. Los valores deben ajustarse para proporcionar una fricción mínima. Por lo tanto, para aplicaciones industriales, los valores de viscosidad del polvo de fundición a temperaturas entre 1200°C y 1400°C se consideran relevantes.
El siguiente diagrama presenta la viscosidad dependiente de la temperatura de un polvo de fundición medida con el VIS 413. En los polvos de molde es típico el comienzo de la cristalización a una temperatura definida, en este caso 1160°C.
Obtenga más información sobre los analizadores de alta temperatura complementarios de TA Instruments para metales aquí:
- Dilatómetros de enfriamiento para investigar transformaciones de fase en metales durante enfriamiento rápido y/o deformación
- Analizadores de laser flash l para medir la difusividad de temperatura y la conductividad térmica a altas temperaturas
Industria energética
Industria energéticaLa viscosidad de los fundidos a altas temperaturas es fundamental para la eficiencia, seguridad y confiabilidad de los procesos de conversión de energía. En las centrales eléctricas de carbón tradicionales y los gasificadores para convertir los combustibles sólidos en gas de síntesis, la escoria y la ceniza deben fluir por la pared de la caldera. En las nuevas técnicas emergentes de generación de energía, los metales fundidos y las sales se consideran para fines de refrigeración y transferencia de calor.
Escoria de carbón / ceniza
En las centrales eléctricas de carbón, las plantas de gasificación de carbón y las plantas de incineración de residuos, las cenizas y la escoria deben eliminarse de la caldera. Dado que la materia prima se suministra continuamente, la escoria debe eliminarse continuamente del proceso. La mejor manera de lograrlo es dejar que la escoria fundida fluya a un baño de enfriamiento del que se pueda retirar. La viscosidad de la escoria debe ser lo suficientemente baja para permitir que fluya por el revestimiento de la caldera sin generar depósitos. La viscosidad de la escoria se puede ajustar agregando agentes fundentes. Para una dosificación adecuada de los agentes fundentes, la viscosidad de la escoria de la materia prima utilizada debe medirse en las condiciones de funcionamiento de la caldera.
Las mediciones de la viscosidad de la escoria deben realizarse en condiciones atmosféricas similares a las de la caldera. El VIS 413 puede realizar mediciones en atmósferas controladas de mezcla de CO/CO2 como se sugiere para la determinación de la viscosidad de la escoria de carbón.
Sal y metales como medios de transferencia de calor
Las sales fundidas o los metales de baja temperatura de fusión son grupos de materiales que tienen un inmenso potencial como medio de almacenamiento de energía térmica y transferencia de calor para aplicaciones de energía solar y/o nuclear. Además de otras propiedades termofísicas, una viscosidad suficientemente baja en todo el rango de temperatura de 100°C a 700°C es una condición previa para una aplicación exitosa.
Las mediciones de viscosidad en sales y metales a menudo se deben realizar en atmósferas inertes secas y libres de oxígeno. Las capacidades únicas de control de vacío y atmósfera del VIS 413 permiten mediciones de viscosidad en muestras que son sensibles a la humedad o al oxígeno.
Obtenga más información sobre los analizadores de alta temperatura complementarios de TA Instruments para energía aquí:
- Analizador térmico simultáneo para medir la cinética de reacción y los flujos de calor
- TGA de alta presión para medir procesos de combustión y gasificación en atmósferas controladas y condiciones de alta presión
- Microscopio calefactor para medir la fusión de escoria y ceniza a altas temperaturas
Materiales geológicos
Magma
La viscosidad es la propiedad física más importante que rige la producción, el transporte y la erupción de magmas. La viscosidad de los magmas de silicato de origen natural puede abarcar más de 15 órdenes de magnitud principalmente en respuesta a variaciones de temperatura, composición del fundido y proporciones de sólidos en suspensión y/o fases fluidas exsolucionadas.La investigación experimental del magma es la base para mejorar el modelado de los procesos geológicos. El enfriamiento de los líquidos de aluminosilicato mezclados conduce a una cristalización parcial que cambia la composición del líquido residual. Esto puede conducir a cambios complejos en la viscosidad del magma que solo se pueden evaluar mediante mediciones.
En el siguiente diagrama se representa la viscosidad de un magma de andesita basáltica sobre la temperatura.
Obtenga más información sobre los analizadores de alta temperatura complementarios de TA Instruments para investigación geológica aquí:
- Analizador térmico simultáneo para medir la cinética de desgasificación y los flujos de calor
- TGA de alta presión para medir la desgasificación y la solubilidad en atmósferas controladas y de alta presión
