Металлы и сплавы

Плавление, кристаллизация, стеклование, вторичные фазовые переходы и удельная теплоемкость – важные химические свойства металлов и сплавов, которые могут быть измерены при помощи ДСК или СТА. Помимо этого можно определить влияние коррозии, окисления, восстановления, а также магнитные переходы и термостойкость металлов.

При помощи дилатометров можно точно измерить коэффициент линейного термического расширения, а ДМА поможет определить практические значения модуля упругости и амортизационные свойства композитов.

При помощи ЛФА можно измерить температуро- и теплопроводность металлов и их расплавов.

Спектрометры марки NITON в модификации для анализа металлов и сплавов успешно находят применение в чёрной и цветной металлургии и ломопереработке, в машиностроении и металлообработке. Технология рентгено-флуоресцентого анализа, используемая в спектрометрах NITON, не накладывает ограничений ни на форму, ни на состояние поверхности анализируемого образца (любые неровности и никакой полировки или шлифовки), ни на тип образца (изделия целиком, детали или части оборудования и металлоконструкций, продукция металлургических переделов в слитках, поковках и прокате, стружка, пакетированный лом, сварной шов).

 Наибольшее распространение палладий (Pd) сегодня используется в каталитических нейтрализаторах. Однако он также используется, например, в стоматологии, производстве часов, тест-полосках для определения уровня сахара в крови, свечах зажигания самолетов, а также в производстве хирургических инструментов и электрических контактов. Палладий не реагирует с кислородом при нормальной температуре, хотя при нагревании до 800 ° C на воздухе образуется слой оксида палладия (II) (PdO). На этом графике показано измерение STA на Pd до температуры образца 1600 ° C в атмосфере аргона. Кривая ДСК (синяя) показывает плавление с энтальпией 158 Дж / г (синяя кривая, ДСК) при 1554 ° C (начальная температура). Оба значения очень хорошо соответствуют литературным данным (<1%) для чистого Pd. До и после плавления потери массы не происходило (зеленая кривая); это подтверждает высокую чистоту металла, а также герметичность  STA 449 F5 Jupiter^®.

На графике представлены значения температуропроводности медных образцов в зависимости от их толщины. Этот график ясно показывает, что на приборе LFA 467 HyperFlash^® можно успешно проводить измерения образцов с очень высокими значениями температуропроводности. Как видно, значения температуропроводности меди  остаются постоянными при изменении толщины образца от 3,0 мм до 0,25 мм. Однако следует уделять большое внимание пробоподготовке при измерениях тонких образцов, а также точности определения их толщины. При исследовании тонких образцов плохая пробоподготовка и неточность в определение толщины образца являются главной причиной получения неверных значений температуропроводности.

Полученные данные по температуропроводности тонких образцов меди находятся в хорошем согласии с литературными данными.

График показывает линейное термическое расширение и физический коэффициент термического расширения (физическая альфа) железа. Проба была измерена в атмосфере гелия со скоростью нагревания 5 К/мин. При 906°C (пиковая температура физической альфы) было зарегистрировано сжатие, которое приписывают изменению в кристаллической решетке (bcc-> fcc). Другое изменение в кристаллической решетке обнаружено при 1409°C. Отклонения между измеренными и литературными данными для переходных температур объясняются наличием малых количеств примесей в материал (измерение с DIL 402 C).

Исследованы энергетические эффекты превращений в стали (SAE 107). При 751°C два фазовых перехода перекрывают друг друга. Первый обусловлен переходом Кюри (изменением магнитных свойств образца), о чем свидетельствует увеличение теплового потока, вплоть до 735 оС, второй связан с изменением кристаллической структуры, а именно с переходом оцк в гцк (основной пик). Изменение энтальпии на 63 Дж/г связано со структурным переходом. Начало плавления наблюдалось при 1367°C и протекало в две стадии (пики при 1395°C и 1471°C). Теплота плавления составила 268 Дж/г. (измерение с DSC 404 F1 Pegasus^®)

В процессе нагрева и охлаждения были исследованы на приборе DSC 404 F3 Pegasus^® два различных образца одного и того же алюминиевого сплава (Al-Mg-Si). Плавление и кристаллизация сплава четко наблюдаются на кривых ДСК. Различия между двумя образцами являются минимальными. Характеристические температуры (начала процессов, пики) согласуются между собой в пределах 0.3 K. Различия между площадями пиков менее 1% как для кривых нагрева, так и для кривых охлаждения. Хорошая воспроизводимость результатов между двумя измерениями демонстрирует исключительную стабильность прибора DSC 404 F3 Pegasus^®.

В анализе сплавов очень важно разделить пики плавления для каждого компонента сплава. DSC 204 F1 Phoenix^® с T-сенсором позволяет достоверно разделить пики в диапазоне от 510°C до 650°C для алюминиевого сплава.