29.09.2023 by Aileen Sammler
Calorimetrie diferențială de scanare la temperatură joasă pentru metale
În contextul tranziției energetice, construcțiile ușoare capătă o importanță din ce în ce mai mare în domenii precum sectorul auto, aviația și transporturile. În contextul mobilității electrice, de exemplu, prin reducerea greutății unei mașini cu 100 kg, se poate realiza o economie de energie de până la 0,64 kWh la 100 km. [1]Datorită rezistenței lor specifice ridicate, aliajele de aluminiu sunt materiale centrale în construcția ușoară. Prin înlocuirea componentelor din oțel cu aliaje de aluminiu, greutatea poate fi redusă cu până la 30%.[2]
Aliajele AlMgSi constau din aluminiu cu magneziu și siliciu ca elemente principale de aliere. Aceste aliaje sunt întărite prin precipitare și, de exemplu, după un proces de formare, pot fi consolidate în continuare printr-un tratament termic specific.
Calorimetrele cu scanare diferențială la temperatură joasă (LT-DSC) sunt utilizate de obicei pentru analiza substanțelor cu Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică).punct de topire scăzut, cum ar fi polimerii, și prezintă în special o sensibilitate ridicată la fluxul de căldură. LT-DSC-urile sunt, de asemenea, instrumente valoroase pentru studierea transformărilor de fază în metale, inclusiv formarea precipitațiilor în aliajele AlMgSi. Analizând fluxul de căldură asociat cu aceste transformări, cercetătorii obțin informații despre evoluția microstructurală și impactul acesteia asupra proprietăților aliajului.
În această notă aplicativă, analizăm și determinăm precipitarea aliajelor AlMgSi prin intermediul calorimetriei diferențiale de scanare (DSC). DSC la temperatură joasă NETZSCH dispune de un senzor de măsurare extrem de precis (precizie entalpică < 1% pentru indiu) și permite măsurători până la 750°C, în funcție de sistemul de răcire utilizat (în funcție de model).
[1] Helms, H., & Kräck, J.: Energy savings by light-weighting-2016 Update. Heidelberg: Institute for Energy and Environmental Research 2016
[2] Schlosser, J. și colab: Materiale și modelarea prin simulare a performanței unei grinzi de impact. Un studiu comparativ care arată potențialul de reducere a greutății prin utilizarea aliajelor de aluminiu cu rezistență ultra-înaltă formate la cald. În: Journal of Physics: Conference Series (2017), S. 896
New e-book "Proprietățile termice ale metalelor și aliajelor"
Noua noastră broșură prezintă o introducere în spectrul larg de aplicații ale metodelor termoanalitice și ilustrează modul în care acestea pot fi utilizate în determinarea proprietăților termofizice ale metalelor și aliajelor.
