29.09.2023 by Aileen Sammler
Διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης χαμηλής θερμοκρασίας για μέταλλα
Εν μέσω της ενεργειακής μετάβασης, οι ελαφρές κατασκευές αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερη σημασία σε τομείς όπως ο τομέας της αυτοκινητοβιομηχανίας, της αεροπλοΐας και των μεταφορών. Στο πλαίσιο της ηλεκτροκίνησης, για παράδειγμα, με τη μείωση του βάρους ενός αυτοκινήτου κατά 100 kg, μπορεί να επιτευχθεί εξοικονόμηση ενέργειας έως και 0,64 kWh ανά 100 km. [1]Λόγω της υψηλής ειδικής τους αντοχής, τα κράματα αλουμινίου αποτελούν κεντρικά υλικά στην κατασκευαστική ελαφριά κατασκευή. Με την αντικατάσταση των χαλύβδινων εξαρτημάτων με κράματα αλουμινίου, το βάρος μπορεί να μειωθεί έως και 30%.[2]
Τα κράματα AlMgSi αποτελούνται από αλουμίνιο με μαγνήσιο και πυρίτιο ως κύρια κραματικά στοιχεία. Τα κράματα αυτά σκληρύνονται με κατακρήμνιση και μπορούν, για παράδειγμα μετά από μια διαδικασία διαμόρφωσης, να ενισχυθούν περαιτέρω με ειδική θερμική επεξεργασία.
Τα θερμιδόμετρα διαφορικής σάρωσης χαμηλής θερμοκρασίας (LT-DSC) χρησιμοποιούνται συνήθως για την ανάλυση ουσιών χαμηλής τήξης, όπως τα πολυμερή, και διαθέτουν ιδιαίτερα υψηλή ευαισθησία στη ροή θερμότητας. Τα LT-DSC είναι επίσης πολύτιμα εργαλεία για τη μελέτη των μετασχηματισμών φάσεων στα μέταλλα, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού κατακρημνισμάτων στα κράματα AlMgSi. Αναλύοντας τη ροή θερμότητας που σχετίζεται με αυτούς τους μετασχηματισμούς, η researcτης αποκτά γνώσεις σχετικά με την εξέλιξη της μικροδομής και την επίδρασή της στις ιδιότητες του κράματος.
Σε αυτό το Σημείωμα Εφαρμογής, αναλύουμε και προσδιορίζουμε την κατακρήμνιση των κραμάτων AlMgSi μέσω της διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης (DSC). Το DSC χαμηλής θερμοκρασίας NETZSCH διαθέτει αισθητήρα μέτρησης υψηλής ακρίβειας (ακρίβεια ενθαλπίας < 1% για το Ίνδιο) και επιτρέπει μετρήσεις έως 750°C, ανάλογα με το σύστημα ψύξης που χρησιμοποιείται (ανάλογα με το μοντέλο).
[1] Helms, H., & Kräck, J.: Energy savings by light-weighting-2016 Update. Χαϊδελβέργη: Institute for Energy and Environmental Research 2016
[2] Schlosser, J. et al: Υλικά και μοντελοποίηση προσομοίωσης της απόδοσης μιας δοκού πρόσκρουσης. Μια συγκριτική μελέτη που δείχνει τις δυνατότητες εξοικονόμησης βάρους με τη χρήση θερμής μορφοποίησης κραμάτων αλουμινίου υπερυψηλής αντοχής. In: Journal of Physics: Conference Series (2017), S. 896
Νέο ηλεκτρονικό βιβλίο "Thermal Properties of Metals and Alloys"
Το νέο μας φυλλάδιο παρουσιάζει μια εισαγωγή στο ευρύ φάσμα εφαρμογών των θερμοαναλυτικών μεθόδων και δείχνει πώς αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό θερμοφυσικών ιδιοτήτων των μετάλλων και των κραμάτων.
