Основные направления исследований

• Теплофизические исследования, включающие измерения теплоемкости, теплопроводности и температуропроводности различных металлических и неметаллических материалов в диапазоне температур: (-150˚) – (- 400˚) С.

• Дилатометрические исследования металлов направлены на изучение объемного теплового расширения материалов, определение коэффициента линейного расширения материалов (ТКЛР), кинетики фазовых превращений в металлах, в т.ч. сварных швах, моделирование термической и термомеханической обработки материалов.

• Исследование магнитных свойств материалов.

• Исследования внутреннего трения.

Методы

• Методы дилатометрических исследований:

  • Дилатометрический анализ. Метод, в котором измеряются изменения размеров образца в зависимости от температуры, причем образец нагревается или охлаждается по определенной температурной программе. Для обеспечения контакта между образцом и толкателем прикладывается пренебрежимо малая нагрузка. Образец помещается в однородное температурное поле печи. Температура печи контролируется соответствующей термопарой. Длина образца изменяется с изменением температуры. Температура образца измеряется термопарой образца. Длина держателя образца и толкателя также изменяются с изменением температуры. Таким образом, измеряемой и регистрируемой величиной является суммарное изменение в длине образца, держателя образца и толкателя. Эти изменения регистрируются с помощью толкателя индуктивным датчиком перемещения. Результирующее изменение преобразуется усилителем несущей частоты в постоянное напряжение, которое пропорционально изменению длины. Сигнал регистрируется компьютером.

  • Деформационный дилатометрический анализ – измерение изменения линейных размеров образца в зависимости от температуры при дополнительном нагружении.

• Методы магнитных исследований:

  • регистрация петли магнитного гистерезиса;

• Методы термического анализа:

  • динамический метод изучения теплофизических свойств металлов - метод лазерной вспышки (LFA):
    Сущность метода лазерной вспышки состоит в том, что короткий импульс лучистой энергии поглощается в тонком слое фронтальной поверхности плоского образца - "таблетки". Вызванное этим возмущение температуры регистрируется на тыльной поверхности образца. Температуропроводность можно определить путем сравнения измеренных данных с подходящей математической моделью.

  • Синхронный термический анализ сочетает метод дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа в одном измерении

  • Дифференциальная сканирующая калориметрия – ДСК (DIN 51 007, ASTM E 472). При этом методе образец нагревается или охлаждается по определенной контролируемой температурной программе. Измеряемые величины - абсолютная температура образца и разница температур, возникающая между образцом и эталоном, пропорциональная разности теплового потока между ними. Позволяет оценивать количественно тепловые эффекты.

  • Термогравиметрия (ISO 11358, ASTM E 1131, DIN 51006). С помощью ТГ измеряются изменения массы в зависимости от температуры или времени при определенных и контролируемых условиях (скорость нагрева).

• Методы измерения внутреннего трения:

  • измерение декремента колебаний в металлических материалах неразрушающим методом при резонансной частоте в диапазоне 100 – 600 Гц в интервале температур от комнатной до 600ºС

Примеры полученных результатов

 

Вид окна ПО при синхронном термическом анализе окиси алюминия.

Оборудование

• Высокоскоростной деформационный дилатометр Dil 805 A/D (фирма Bahr, Германия).

• Установка для исследования внутреннего трения в металлах IFT-1500M фирмы ULVAC-RICO, Inc., Япония.

• Дилатометр DIL402C (фирма Netzsch, Германия).

• Магнитоизмерительный комплекс (ИМПАС, МСЗ-ИФМ , Средуралметпром, Россия).

• термоаналитическая система для проведения синхронного термического анализа STA 449 F Jupiter (фирма Netzsch, Германия).