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 5E-5mbar)下进行测量。此外,它还能在动态气氛中实现约 0.5 ppm 的氧含量控制。
光学膨胀仪可测量样品尺寸随时间和温度变化的函数关系。这类仪器与加热显微镜相结合,有着广泛的应用场景,从根本上服务于材料开发与工艺研发领域。举例来说,它们可用于确定烧结工艺以及热膨胀行为,尤其适用于各向异性材料、脆性材料以及具有复杂几何形状的样品。从光学角度来看,不同基材表面的润湿和铺展行为可通过接触角来表征,这使得在高温条件下测定表面张力成为可能。此外,该类仪器还可用于研究熔融金属与玻璃之间、熔融炉渣及灰分与陶瓷和金属材料接触时的接触腐蚀现象。另一项重要应用是对渗透过程进行表征,例如熔融金属向陶瓷材料内部的渗透。标准化的光学膨胀仪和加热显微镜专为在空气或高氧浓度气氛中进行测量而设计。
该膨胀仪是专门为表征陶瓷 - 陶瓷和陶瓷 - 金属接头通过活性钎焊进行连接的工艺而设计的。这种新型光学膨胀仪能够研究含钛等具有氧亲和性钎料成分的钎料在陶瓷基板上的熔化和润湿行为。在传统的热相显微镜下,由于残留氧的存在会发生表面氧化,这会阻碍钎料对基板的润湿,或导致实验结果失真。因此,新获得的实验可能性对从根本上理解、进一步开发和优化连接工艺做出了重要贡献。