Сектор теплофизических измерений

Цели и задачи сектора:


Исследования теплофизических и термоэлектрических свойств различных типов материалов, углеродных наноструктур и композиционных материалов на их основе, включая алмазы и алмазные композиты.



Виды и диапазоны измерений:


Исследования функциональных наноматериалов



    Оборудование:
  • Лазерная система, для нагрева в наковальнях образцов аллотропных форм углерода с визуальным и радиометрическим контролем процесса нагрева и регистрацией спектров КРС исследуемых образцов нагрева и регистрацией спектров КРС исследуемых образцов VGEN-ISP- PO (Входит в комплекс);
  • Низкотемпературный дифференциальный сканирующий калориметр Diamond DSC CRYOFILL 8000 (Perkin-Elmer);
  • Перчаточный бокс с дополнительными опциями Unilab 1200/78 (Braun);
  • Прибор для определения электрического сопротивления и коэффициента Зеебека LSR-3 (LINSEIS);
  • Система термического механического анализа вертикальной конструкции TMA 402 F1 Hyperion NETZSCH (Входит в комплекс);
  • Микроскоп стереоскопический SZX2-ZB16 Olympus.


 


Измерение теплоемкости:

Низкотемпературный дифференциальный сканирующий калориметр DSC 8000 (Perkin Elmer, США)

Диапазон температур -170 °С - 730 °С, точность ± 0,1 °С,
воспроизводимость ± 0,01 °С;
Калориметрия: точность <± 1%, воспроизводимость <± 0,1%,
чувствительность 0,2 мкВт, динамический диапазон 0,2 мкВт - 800 мВт.

 


Измерение теплопроводности:

Анализатор тепло- и температуропроводности LFA 457/2/G MicroFlash фирмы NETZSCH

Позволяет измерять температуропроводность образцов от комнатной температуры до 1100 °С . Позволяет рассчитать теплопроводность при наличии данных о теплоемкости и плотности образцов.

  • температурный диапазон от 20 до 1000 °С;
  • возможность проводить испытания в заданной атмосфере;
  • диапазон измерений температуропроводности: 0,001 - 10 см2/с;
  • диапазон измерений теплопроводности: 0,02 - 2000 Вт/м·К.
Требования к образцам:

  • Круглые образцы диаметром 6 мм;
  • Квадратные образцы 10х10 мм;
  • Идеальная толщина образцов:

    а) низкая температуропроводность (напр. полимеры 0,01-1 мм2/сек)
        от 0,05 до 3 мм
    б) средняя температуропроводность (напр. керамики 1-50 мм2/сек)
        от 0,5 до 5 мм
    в) высокая температуропроводность (напр. медь 50-1200 мм2/сек)
        от 1 до 5 мм
 


Измерение коэффициента Зеебека:

Прибор для определения электрического сопротивления и коэффициента Зеебека LSR-3 фирмы LINSEIS

Диапазон температур от комнатной до 800 °С.

Требования к образцам:

  • Цилиндрическая форма, длина 6-22 мм, диаметр 2-4 мм;
  • Прямоугольная форма длина 6-22 мм, сторона от 2 до 4 мм.



Измерения плотности, микротвердости,
модулей упругости

Пробоподготовка образцов для металлографических исследований осуществляется на полировально-шлифовальном оборудовании фирмы "Struers".



Измерения плотности:

Весы лабораторные электронные фирмы "KERN-770-60", Германия (класс точности по ГОСТ 24104-88 - 1, Сертификат DE.C.28.001.A №9542), с приставкой для измерения плотности "Sartorius YDK 01 LP"

Пределы взвешивания:
от 0,01 до 1,0 г с погрешностью 0,001 г;
от 1,0 г до 60 г с погрешностью 0,1 г;
от 60 г до 200 г с погрешностью 0,3 г.

 


Оптическая микроскопия:

Микроскоп BX51 фирмы "Olympus"

Предназначен для проведения исследований как в проходящем, так и в отраженном свете. Максимальный диапазон общего увеличения 3000х. Доступные методы исследований: светлое поле, темное поле, дифференциальный интерференционный контраст (DIC) Номарского, поляризация.

 


Измерения скоростей звука и модулей упругости:

Лазерно-ультразвуовой дефектоскоп УДЛ-2М (изготовитель "ОК Винфин")

Предназначен для прецизионных измерений фазовой скорости продольных ультразвуковых волн в образцах различных конструкционных материалов (металлов, сплавов, керамик, пластмасс, композитов) при одностороннем доступе к объекту контроля. Рабочая полоса частот опто-акустического преобразователя 0,1 - 15 МГц, толщина объектов контроля 0,2 - 100 мм, диапазон измеряемых скоростей ультразвука (0,1 - 99)×103 м/с, максимальная относительная точность измерений 3%. Прибор имеет режим измерений модулей упругости материалов на малых образцах.

 


Высокочастотный, широкополосный, импульсный акустический микроскоп (изготовитель ЦАМ ИБХФ РАН, Россия)

Сканирующий широкополосный акустический микроскоп предназначен для исследования внутренней микроструктуры твердых тел посредством акустического А-сканирования, В-сканирования и метода V(Z)-кривых. Работает в режиме отражения на частотах 25 и 100 МГц в импульсном (при длительности от 30 нс) и непрерывном режимах. Блок механического сканирования обеспечивает прецизионное сканирование акустической линзой вдоль направления Х (параллельно поверхности образца) и Z (перпендикулярно поверхности). На образцах с плоско-параллельными гранями измеряются скорости ультразвуковых продольных и сдвиговых волн с погрешностью ~1%.

 


Измерения твердости и шероховатости:

Профилограф-нанопрофилометр "Профи-130"
(изготовитель МИЭТ)

С чувствительностью в 0,0002 мкм измеряет 22 параметра шероховатости и 4 параметра волнистости наружных и внутренних (пазы, отверстия) поверхностей, сечение которых в плоскости измерения - как прямая, так и изогнутая по радиусу линии (шарики, валы и т.д.), с измерением этого радиуса.

 


Твердомер ПМТ-3М1