Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ОКТАЭДР: МЕТОД И КОМПЛЕКС ТЕРМОАКУСТОМЕТРИИ С СИНХРОННЫМ ТЕРМИЧЕСКИМ АНАЛИЗОМ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

Белозеров В.В. Босый С.И. Буйло С.И. Видецких Ю.А. Викулин В.В. Прус Ю.В.
Термический анализ, как метод исследования фазового состава образцов, был впервые предложен нашим соотечественником Н.Курнаковым еще в начале XX века, а первые приборы для термического анализа сконструированы в двадцатые годы прошлого столетия. Первая Международная конфедерация термического анализа, ICTA, была создана после войны по инициативе также нашего соотечественника Л. Берга. Так что, наша страна - родина термического анализа, с давними традициями и прекрасными специалистам.

Многие ведущие фирмы мира, например DuPont, Perkin Elmer, NETZSCH и др., выпускают различные термоаналитические установки, реализующие: термогравиметрию (ТГ) и дилатометрию (ДМ), дифференциально-термический анализ (ДТА) и дифференциально-сканирующую калориметрию (ДСК), а также специальные методы: определение теплопроводности и диэлектрометрический анализ (ДЭА), метод лазерного импульса и термомеханический анализ (ТМА).

Дериватографы, или как сейчас их принято называть, установки синхронного термического анализа (СТА), позволяющие совмещать некоторые из перечисленных методов, к классу которых относится «Образцовый криотермический акустикоэмиссионный дериватограф» («ОКТАЭДР»), в нашей стране не выпускались, а за рубежом - единичны. Однако никому еще не удавалось синхронизировать дилатометрию с термогравиметрией и с одновременным определением теплопроводности и диэлектрометрическим анализом, а тем более на макронавеске образца. Именно в этом, с точки зрения физики твердого тела и физической химии, заключается новизна установки «ОКТАЭДР», которая разработана в Научно- исследовательских институтах при РГУ и ставится на производство «Научным производственно-технологическим центром ОКТАЭДР», совместно с Научно- производственным предприятием «Геофизика-Космос» и Обнинским научно- производственным предприятием «Технология».

Принципиально новым является совмещение указанных методов СТА с методом акустической эмиссии (АЭ), а также разработка и применение вместо «инертного вещества (обычно это Al2O3) эталонов из твердых растворов (PbnSrm)TiO3, позволяющих метрологически аттестовать и методы СТА, и методы АЭ.

Предлагаемое решение - плод многолетнего труда авторского коллектива и финансирования фундаментальных и прикладных исследований в этом направлении по программам и грантам Минобразования РФ, а в настоящее время по проекту № 5823 программы «СТАРТ-2005».

При успешном выполнения заявленного этапа НИОКР, установка «ОКТАЭДР» может превратиться в уникальный комплекс, позволяющий определять наноструктурные изменения материалов и их «старение», т.к. уже на первом этапе предлагается доработать лазерно-оптическую подсистему определения коэффициентов черноты и дымообразования образца на предмет выполнения ею функций метода лазерного импульса, т.е. синхронизировать еще один метод ТА. Это позволит, во-первых, получить дополнительный канал измерения температуропроводности, удельной теплоемкости и теплопроводности, в т.ч. при изотермических режимах в окрестностях «особых точек» (фазовых переходов, наноструктурных изменений), во-вторых, с помощью программного обеспечения синхронизировать часть еще одного метода ТА - динамического механического анализа (ДМА), для определение модуля упругости, модуля вязкости и тангенса угла механических потерь образца как функции температуры и времени, в-третьих, синхронизировать метод АЭ с методом лазерной интерферометрии и акустической спектроскопии, что позволит получить дополнительный канал определения толщины образца, т.е. дилатации его линейного размера, а также дополнительный канал определения указанных параметров ДМА. Иными словами, с помощью лазерно-акустических методов «проверить» в реальном масштабе времени результаты методов ТА (и наоборот).

Системность и модульность установки «ОКТАЭДР» позволит наращивать возможности комплекса, дополняя его базовую конфигурацию программно-техническими средствами (ПТС), а именно: расширять существующие диапазоны (±50°С) «термических ударов» в термокриостате Пельтье и нагрева в электропечи (+1200°С), изменять состав, давление и влажность среды в термокриостате и электропечи, определять химический состав продуктов деструкции и пиролиза образца (при этом предполагается использовать биокинетический метод В.Н. Павлова в определении их токсичности без «белых мышей»), что позволит в итоге реализовать метод количественной оценки пожаровзрывоопасности веществ и материалов на одной установке.

Даже упрощенный анализ отечественного рынка (300 федеральных ВУЗов и 89 Испытательных пожарных лабораторий МЧС РФ) доказывает целесообразность и эффективность постановки «ОКТАЭДРа» на производство. Мы думаем, что потребителями установки «ОКТАЭДР» могут стать все территориальные Центры Федерального Агентства по техническому регулированию и метрологии (Госстандарта) и Федерального Агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству (Госстроя), центры экспертизы Минюста РФ и Институты РАН, а также ведущие материаловедческие предприятия.


Библиографическая ссылка

Белозеров В.В., Босый С.И., Буйло С.И., Видецких Ю.А., Викулин В.В., Прус Ю.В. ОКТАЭДР: МЕТОД И КОМПЛЕКС ТЕРМОАКУСТОМЕТРИИ С СИНХРОННЫМ ТЕРМИЧЕСКИМ АНАЛИЗОМ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 11. – С. 26-27;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=26409 (дата обращения: 26.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074