Лаборатория за изследване на топлопроводност в ИМех-БАН
Лабораторията извършва изследвания за топлопроводност, трибологични и лубрикантни свойства на нови материали. За топлопроводност се изпитват търди и течни проби с малки размери. Трибологичните изследвания се провеждат на полимерни образци и фолиа, и на твърди и супертвърди покрития. Анализира се връзката между топлофизичните свойства, устойчивостта при триене и износване, и структурата на материалите. Определят се и лубрикантните свойства на различни смазочни материали.
Описание на услугата
(1) Определяне на топлофизичните свойства на материали чрез Light flash метод
Подробно описание на услугата: Техниката Light Flash (LFA) е бърз, неразрушаващ и безконтактен метод за измерване на топлофизичните свойства на материали с Light Flash LFA 467 HyperFlash® апарат (NETZSCH). Изследват се твърди проби (полимери, метали, керамика, строителни материали, топлоизолации и др.) и течни проби (вода, масла, пасти и полимерни стопилки и др.). Определя се набор от характеристики, като: топлопроводност, топлинна дифузия и специфичен топлинен капацитет. Принципът на Light Flash (LFA) метода се състои в нагряване на долната повърхност на плоско-паралелна проба с кратък енергиен светлинен импулс, а инфрачервен детектор измерва температурата на горната повърхност на пробата. Измерва се топлинната дифузия, а чрез използване на референтен образец се определя специфичната топлина. Софтуер изчислява топлопроводността по модели.
(2) Изследване на трибологичните свойства при триене, износване и надраскване. Визуализация на микроструктурата
Подробно описание на услугата. Провежда се комплексно изследване на трибологичните свойства и микроструктурата при триене, износване и надраскване на композитни повърхности, филми, фолиа, твърди и супертвърди покрития. Тестът за триене и износване е стандартен тип “pin on disk” и “ball on disk”, с линейно или ротационно задвижване. Тестът за надраскване се провежда с острие (4 mm и 8 mm), с променливо или постоянно натоварване до 100 N. Определят се устойчивост на триене и надраскване, както и коефициент на триене. Чрез сканираща електронна микроскопия се изследва микроструктурата на повърхността преди и след трибологичен тест, с което прецизно се определя устойчивостта на материала на триене и дълбочината на износване. За електропроводящи материали се използва модул за измерване на съпротивлението на електрически контакт в обхват от 10 Ohm до 1 kOhm, с който се определя контактното електрично съпротивление при трибологични тестове и микроиндентация.
(3) Определяне на лубрикантните свойства на масла и смазки
Подробно описание на услугата. Лубрикантен тест за определяне на смазочните свойства на масла и смазки с ротационни дискове с диаметър 7 мм, по ASTM стандарт. Изследват се масла и смазочни материали с нисък и с висок вискозитет, като се определят лубрикантните им свойства. В допълнение, Лабораторията предлага измерване на вискозитета и на термичната стабилност на маслени лубриканти и смазочни масла в широк температурен диапазон. Тази комплексна оценка позволява определяне на качеството, ефективността и годността на смазочните материали за различни приложения.
Апаратура
АПАРАТ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ТОПЛОПРОВОДНОСТ.
Light Flash LFA 467 HyperFlash® (NETZSCH)
Апаратът LFA 467 HyperFlash изследва топлопроводност, топлинна дифузия и специфичен топлинен капацитет на твърди и течни проби от различни материали, в широк температурен диапазон (-100 до 500оС). Охлаждането е с течен азот. Апаратът има висока чувствителност и точност на измерването. Стандартните държатели са за малки образци: кръгли проби, с диаметър: 10 ; 12.3 и 25 mm и квадратни проби с размери 10 x 10 ; 12.3 x 12.3 ; 25 x 25 mm, при височина на пробата 0.1 – 6 mm. Разполага също с държател за фолио с дебелина < 200 µm и с държател „РЕЕК” за течни проби. Измерванията се провеждат по стандарт ISO 22007-4:2017.
МОДУЛИ ЗА ТРИБОЛОГИЯ И ЛУБРИКАНТНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ
към апарат за микромеханични изпитвания UMT-2 (Bruker)
Модулите разширяват изследователските възможности на наличната Универсална апаратура за микромеханични изпитвания UMT-2 (Bruker). (i) Модулът за трибология с линейно задвижване (Bruker), изследва устойчивостта при триене и износване, и коефициент на триене за твърди повърхности и супертвърди покрития. Характеризира се с регулируем ход от 0.1 до 25 mm и скорост на линейно задвижване 0.1 – 25 Hz; (ii) Модулът за измерване на съпротивлението на електрически контакт в обхват от 10 Ohm до 1 kOhm се използва при трибологично изследване на електропроводящи материли; (iii) Модулът за лубрикантни изследвания (Bruker) се използва за изучаване на процесите на смазване при масла и смазки. Модулът се състои от следните елементи: контейнер за течности и двигателен механизъм с въртеливо движение с виска скорост и защита срещу пръски. Работи с дискове с диаметър 7 mm.
СКАНИРАЩ ЕЛЕКТРОНЕН МИКРОСКОП. Tabletop SEM HIROX SH-4000M
Настолният SEM HIROX SH-4000M позволява изследване на структурата и морфологията на материали на микро- и наноразмерно ниво. При трибологичните изследвания, SEM се предлага за визуализация на следа след тест на триене и надраскване, което позволява прецизна оценка на устойчивостта на триене и дълбочинта на износване на повърхности. Технически карактеристики: Увеличение 30х – 60 000х; резолюция 15 nm; детектори SE & BSE, волтаж 5 – 30 kV; multi-vacuum mode.
Контакти
Институт по механика – БАН
Ул. Акад. Георги Бончев, Блок 4, 1113 София.
доц. д-р Владимир Георгиев, е-mail: vladoferd@gmail.com