Теплофізичні та механічні властивості

Центр колективного користування науковими приладами (ЦККП) “Науково-дослідницька станція для дослідження термічних і механічних властивостей полімерних матеріалів” НАН України створено у 2009 році на базі відділу Полімерних композитів Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України.

http://www.ihvs.kiev.ua./CCUE/

   Відділ полімерних композитів ІХВС НАН УкраїниНаукові проблеми, які вирішуються у відділі: Розробка фундаментальних закономірностей формування структури і властивостей полімерів і полімерних композицій з різними модифікаторами и наповнювачами, розробка різного типу композитів цільового призначення для використання як конструкційних матеріалів, покриттів, адгезивів з підвищеними фізико-механічними и технологічними характеристиками, електропровідних матеріалів, сенсорних матеріалів для різних галузей техніки.
Завідуючий відділом – доктор хімічних наук, професор, академік НАН України Є.В.Лебедєв.
У відділі працюють 23 співробітника, из них 2 доктора наук, 8 кандидатів наук.

Головними завданнями ЦККП є:
• надання вченим НАН України можливості проведення досліджень на сучасному науковому обладнанні;
• забезпечення виконання наукової тематики ІХВС НАН України;
• надання консультативних послуг щодо проведення досліджень на обладнанні ЦККП та підготовки зразків, а також сучасних методів дослідження характеристик полімерних і композиційних матеріалів;
• підготовка спеціалістів, а також стажування аспірантів і наукових працівників НАН України на обладнанні ЦККП;
• технічне забезпечення роботи обладнання Центру.

Наказом директора ІХВС НАН України керівником ЦККП ” Науково-дослідницька станція для дослідження термічних і механічних властивостей полімерних матеріалів” призначений провідний науковий співробітник, доктор фізико-математичних наук Є.П. Мамуня.

Науково-дослідницька станція виробництва TA Instruments (США) призначена для дослідження термічних та механічних характеристик полімерних і композиційних матеріалів. Станція включає в себе 5 окремих модулів: – модуль ДСК (диференціальна скануюча калориметрія) – DSC Q2000;
– модуль ТМА (термомеханічний аналіз) – TMA Q400EM;
– модуль ДМА (динамічний механічний аналіз) – DMA Q800;
– модуль ТГА ( термогравіметричний аналіз) – TGA Q50;
– модуль Реометр (реологічний аналіз) – AR 2000ex.

Кожний модуль обладнаний окремим робочим місцем, комп’ютером та принтером, до кожного модуля підведене необхідне електро- та газопостачання.

 

1. Модуль ДСК – DSC Q2000.

 

Диференційний скануючий калориметр призначений для вимірювання теплового потоку і температур структурних переходів в полімерах і композиційних матеріалах, таких, наприклад, як склування та плавлення. Прилад з високою точністю вимірює температуру плавлення, діапазон температур склування, розраховує величину теплоти плавлення, вимірює величину теплоємності. – діапазон робочих температур від -180°С до +725°С;
– діапазон робочих температур з вбудованим охолоджувачем від -90°С до +500°С;
– точність датчика температур: ±0,01°C, вірність встановлення температури ±0,1°C;
– можливість проведення вимірювань в атмосфері інертних газів;
– маса зразків 5-20 мг.

 

 

2. Модуль ТМА – TMA Q400EM.

 

Термомеханічний аналізатор призначений для вимірювання змін розмірів зразку під дією температури, зусиль або в часі. Це дає змогу визначити коефіцієнт термічного розширення, температуру склування, температуру плавлення, модуль Юнга, параметри повзучості, термостійкість полімерних та композиційних матеріалів.

Аналізатор забезпечує наступні режими: лінійне змінення температури, постійна деформація, режим контрольованого навантаження, режим повзучості, динамічний та модульований ТМА. – режими роботи: термічне розширення, пенетрація, трьохточковий згин, розтяг;
– діапазон робочих температур від -150°С до 1000°С;
– точність встановлення температури 1°C;
– діапазон навантаження від 0,001 Н до 2,0 Н (роздільна здатність 10-3 Н);
– діапазон частот від 0,01 Гц до 2,0 Гц;
– точність вимірювань лінійного розміру 15 нм.

 

 

3. Модуль ДМА – DMA Q800.

 

Динамічний механічний аналізатор призначений для для дослідження в’язкопружних властивостей полімерних і композиційних матеріалів в залежності від температури, частоти навантаження або в часі. Це дозволяє визначити модулі пружності та втрати механічної енергії в матеріалі в широкому діапазоні навантажень і температур.

Аналізатор забезпечує наступні режими: розтяг, стиск, вигин за двома і трьома точками з фіксацією і без фіксації зразка, зсув, пенетраця, режими прикладання навантаження: динамічний, осциляційний, статичний, режими з контрольованим навантаженням, контрольованою силою, контрольованою деформацією, повзучості, релаксації напруг. – діапазон робочих температур від -150°С до 600°С;
– швидкість нагрівання від 0,1 до 50 °С/хв;
– діапазон вимірювань модуля пружності від 1000 Па до 1000 ГПa;
– діапазон вимірювань механічних втрат tgd: від 0,0001 до 10 з чутливістю 0,0001;
– частотний діапазон від 0,01 Гц до 200 Гц з кроком 0,01 Гц;
– діапазон зусиль від 0,0001 до 18 Н з розрізненням 0,0001Н.

 

 

4. Модуль ТГА – TGA Q50.

 

Термогравіметричний аналізатор призначений для вимірювання ваги зразку під дією високих температур для визначення термічної стабільності та складу полімерного або композиційного матеріалу. – діапазон робочих температур від кімнатної температури до 1000°С;
– швидкість лінійного нагрівання до 100 °С/хв;
– точність зважування зразку 0,01% ((точність ваг 0,1 мкг);
– два вагових діапазони: 0 – 200 мг та 0 – 1 г, що переключаються автоматично;
– можливість проведення вимірювань в атмосфері інертних газів.

 

 

5. Модуль Реометр – AR 2000ex.

 

Реометр призначений для дослідження в’язкісних властивостей розплавів полімерів в залежності від напруги зсуву, швидкості деформації та температури.

Реометр забезпечує роботу в наступних режимах: режим безперервного обертання, режим осциляції, режим повзучості, релаксація напруг, змішана процедура. – діапазон робочих температур від кімнатної температури до 600°С;
– діапазон крутильного моменту 0,0001 – 200 мН*м;
– роздільна здатність 0,04 мкрад за зсувом;
– кутова швидкість від 10-8 до 300 рад/с при контрольованій швидкості від 0 до 300 рад/с;
– діапазон частот у режимі осциляції від 7,5*10-7 до 628 рад/с.

Керівник ЦККП:
провідний науковий співробітник, доктор фізико-математичних наук
Мамуня Євген Петрович
Телефон: +38 044 559 37 22;
Факс: +38 044 292 40 64;
E-mail: ymamunya@ukr.net

Відповідальний за експлуатацію обладнання та роботу з користувачами ЦККП:
молодший науковий співробітник
Юрженко Максим Володимирович
Телефон: +38 044 559 37 22;
E-mail: 4ewip@ukr.net

Поштова адреса:
02160, Україна, м. Київ-160, Харківське шосе, 48.
Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
Інтернет-адреса: http://www.macromol.kiev.ua

Порядок замовлень для установ НАН України:
У відповідності до розпорядження Президії НАН України від 28.04.2004 № 322 (Додаток 2) наукові установи та організації НАН України, які мають потребу в проведенні досліджень на науковому обладнанні ЦККП НАН України, два рази на рік до 15 січня і до 15 червня подають у письмовому вигляді до Бюро Відділення хімії НАН України свої заявки на кількість годин (зразків), строки та види досліджень, проведення яких потребує використання наукових приладів і обладнання ЦККП. Попередньо заявки повинні бути обговорені та узгоджені з керівником ЦККП.