Лаборатория за изследване на топлопроводност

Проект BG05M2OP001-1.001-0008 | Национален център по мехатроника и чисти технологии

Ръководител: проф. дтн Румяна Коцилкова (ИМех-БАН)

e-mail: kotsilkova@imbm.bas.bg

тел. 02-979-6462

 

Лабораторията за изследване на топлопроводност провежда следните изпитвания:

  • Топлопроводност на материали в широк температурен диапазон (-100 до 500оС), измервана по метода на облъчването.
  • Трибология, лубрикантни изследвания и наноразмерна визуализация на повърхности.

ДЕЙНОСТИ

 

Лабораторията извършва изследвания на материали, елементи и компоненти за мехатрониката, електрониката и други технологични приложения, като предлага:

  • Пълно охарактеризиране на термофизичните свойства (термодифузия, топлопроводност и специфична топлоемкост) на полимери, керамика, метали и течности;
  • Изследване на трибологичните характеристики (триене и износване) на различни материали като полимери, филми, фолиа, твърди и супертвърди покрития;
  • Изследване на лубрикантните свойства на масла и смазки;
  • Изследване на адхезията на покрития към подложка, както и на междуслойната адхезия в многослойни електронни елементи;
  • Наноразмерна визуализация на повърхности със сканиращ електронен микроскоп;
  • Изследване на връзката между топлофизичните характеристики на материала и подобрената износоустойчивост и устойчивост на триене;

 

Потенциални партньори и клиенти на лабораторията могат да бъдат научноизследователски колективи в страната и чужбина със сходни научни интереси, както и фирми и производители на материали, електронни компоненти, мехатронни детайли и др.

УСЛУГИ

  • Изпитване за топлопроводнист, термодифузия и специфична топлоемкост в температурен диапазон (-100 до 500оС) на различни материали, твърди тела и течности, в съответствие с ASTM и ISO стандарти;
  • Изпитване за устойчивост на триене и износване, и определяне на коефициент на триене по два стандартни метода: „ball-on-disk“ и „pin on disk”, с бързо, възвратно-постъпателно линейно задвижване;
  • Изпитване за надраскване на повърхности, филми и покрития;
  • Тест за адхезия на бои, на твърди и на супертвърди покрития към подложка;
  • Тест за междуслойна адхезия на слоеве с различна електропроводимост, с приложение в сензори, електронни елементи и покрития;
  • Тест за лубрикантни свойства на масла и смазки към различни повърхности;
  • Наноразмерна визуализация на повърхности със сканиращ електронен микроскоп, преди и след трибологичен тест.

Оборудване

Апаратура за определяне на топлопроводимост Laser Flash Analysis LFA467 HyperFlash (NETZSCH)

Апаратурата е предназначена за измерване на термодифузия, топлинна проводимост и специфична топлоемкост, на твърди проби и течности, по метода на облъчването, в съответствие с ASTM E 1461 и ISO стандарти. Осигурява бърз и безразрушителен анализ, с висока точност.

Характеристики:

  • Температурен обхват: от -100 до 500 °C (със система за охлаждане)
  • Скорост на нагряване: до 50 К/min
  • Обхват на измерване:

 – Термодифузия: 0.01 до 2000 mm2/s 

– Термична проводимост: 0.1 до 4000 W/mK 

– Точност 3-5%

Специализирани модули към налична апаратура за микромеханични изпитвания UMT-2 (Bruker):

Модул за трибология, за бързо, възвратно-постъпателно (осцилиращо) линейно задвижване.

Модулът е  подходящ за изпитване на триене и износване на твърди и супертвърди повърхности. Характеризира се с регулируем ход от 0.1 до 25 mm и скорост от 0.1 до 25 Hz.

Модул за лубрикантни изпитвани, включващ контейнер за течности, към двигателен механизъм с въртеливо движение.

Модулът за лубрикантни изпитвания работи с висока скорост и с дискове, с диаметър 7 mm. Подходящ е за изпитване на смазочните характеристики на масла и смазки.

Сканиращ електронен микроскоп (Hirox Tabletop SEM, SH-3500MB).

Модулът за наноразмерна визуализация (SEM) е предназначен за визуализация на повърхности, на наноразмерни обекти и на следа след тест на триене. Той е с характеристики:

  • максимално увеличение 60 000x;
  • SE & BSE детектори;
  • 5kV до 30kV;
  • резолюция 15 nm.

НОВИНИ ОТ ЛАБОРАТОРИЯТА

 

С апаратура за определяне на топлопроводимост Laser Flash Analysis LFA467 HyperFlash (NETZSCH) са проведени първи изследвания за ефекти на въглеродните нанопълнители (графен и въглеродни нанотръби), за повишаване топлопроводността на нанокомпозити от биоразградим полимер, в образци и структури, получени чрез 3D печат.

 

Извършена е също наноразмерна визуализация на повърхности от получените полимерни нанокомпозити с графен и въглеродни нанотръби.