Viskosimeter
Die Zähigkeit (Viskosität) einer Schmelze ist ein wichtiger Materialparameter, welcher einerseits Aufschluss über die kollektive atomare Dynamik gibt und andererseits als Stoffeigenschaft für die Auslegung technischer Gieß- und Fließprozesse benötigt wird.
Als bisher genaues Verfahren zur Messung der Viskosität flüssiger Metalle bei höheren Temperaturen gilt die Schwingtiegel-viskosimetrie. Bei diesem Verfahren befindet sich die Schmelze in einem an einem dünnen Draht aufgehängten Tiegel. Das so gebildete Torsionspendel vollführt Drehschwingungen, welche durch die innere Reibung der Schmelze gedämpft werden. Die Messung der Dämpfungskonstanten liefert die Viskosität mit einer Genauigkeit von besser als 20 %.
Das im Institut vorhandene Schwingtiegel-viskosimeter erlaubt Messungen in einem Temperaturbereich von 400 – 2100 °C und befindet sich somit in Gesellschaft der besten Geräte weltweit. Derart hohe Temperaturen stellen gewisse Anforderungen an die im Inneren des Viskosimeters verwendeten Materialien.
Der Aufbau befindet sich innerhalb einer Vakuumkammer, die bis in den Vorvakuumbereich evakuiert werden kann. Dies dient der Entfernung von Verunreinigungen aus dem Restgas. Die eigentlichen Messungen finden schließlich unter Schutzgasatmosphäre statt. Da die Arbeitstemperatur langsam über den Bereich variiert wird, werden sehr genaue, kontinuierliche Messkurven erhalten. Die erzielten Messwerte sind eingegangen in die Definition von Standards für verschiedene Materialien.