29.09.2023 by Aileen Sammler
المسح الحراري التفاضلي منخفض الحرارة للمعادن
في خضم التحول في مجال الطاقة، يكتسب البناء خفيف الوزن أهمية متزايدة في مجالات مثل قطاع السيارات والطيران والنقل. في سياق التنقل الكهربائي، على سبيل المثال، من خلال تقليل وزن السيارة بمقدار 100 كجم، يمكن تحقيق توفير في الطاقة يصل إلى 0.64 كيلو وات في الساعة لكل 100 كيلومتر. [1]نظرًا لقوتها النوعية العالية، تعد سبائك الألومنيوم مواد أساسية في البناء الخفيف الوزن. ومنخلال استبدال مكونات الفولاذ بسبائك الألومنيوم، يمكن تقليل الوزن بنسبة تصل إلى 30%.[2]
تتألف سبائك AlMgSi من الألومنيوم مع المغنيسيوم والسيليكون كعناصر رئيسية في صناعة السبائك. يتم تقوية هذه السبائك بالترسيب ويمكن، على سبيل المثال بعد عملية التشكيل، زيادة تقويتها بمعالجة حرارية محددة.
عادةً ما تُستخدم مسعرات المسح التفاضلي منخفضة الحرارة (LT-DSC) لتحليل المواد منخفضة الانصهار، مثل البوليمرات، وتتميز بشكل خاص بحساسية عالية للتدفق الحراري. كما تُعد مسعرات المسح الضوئي بالحرارة المنخفضة (LT-DSCs) أدوات قيّمة لدراسة التحولات الطورية في المعادن، بما في ذلك تكوين الترسيب في سبائك AlMgSi. ومن خلال تحليل التدفق الحراري المرتبط بهذه التحولات، يكتسب الباحثون نظرة ثاقبة في تطور البنية المجهرية وتأثيرها على خصائص السبيكة.
في هذه المذكرة التطبيقية، نحلل ونحدد الترسيب في سبائك AlMgSi عن طريق المسعر التفاضلي بالمسح الضوئي (DSC). يتميز جهاز المسعر الحراري التفاضلي الماسح الضوئي التفاضلي (DSC) من NETZSCH بدرجة حرارة منخفضة بمستشعر قياس عالي الدقة (دقة إنثالبي < 1% للإنديوم) ويسمح بإجراء قياسات تصل إلى 750 درجة مئوية، اعتمادًا على نظام التبريد المستخدم (وفقًا للطراز).
[1] Helms, H., & Kräck, J.: توفير الطاقة عن طريق الوزن الخفيف - تحديث 2016. هايدلبرغ: معهد أبحاث الطاقة والبيئة 2016
[2] شلوسر، ج. وآخرون: نمذجة المواد ونمذجة المحاكاة لأداء شعاع التصادم. دراسة مقارنة تُظهر إمكانية توفير الوزن باستخدام سبائك الألومنيوم فائقة القوة المُشكّلة حراريًا. في: مجلة الفيزياء: سلسلة مؤتمرات (2017)، S. 896
كتاب إلكتروني جديد "الخواص الحرارية للمعادن والسبائك"
يقدم كتيبنا الجديد مقدمة في نطاق التطبيقات الواسعة لطرق التحليل الحراري ويوضح كيف يمكن استخدامها في تحديد الخواص الفيزيائية الحرارية للمعادن والسبائك.
