Àrea d'assaigs tèrmics, mecànics i dimensionals

Ubicació i contacte

El tècnic responsable és Joan Cifre  (ext.3485), els equips es troben al "Laboratori de propietats físiques C0" a la planta baixa dels SCT.

Tècnica

L’anàlisi tèrmica inclou un conjunt de tècniques basades en el seguiment d’una propietat de la mostra en funció de la temperatura o del temps quan la sotmetem a un cicle tèrmic .Els cicles tèrmics poden consistir en escalfar o refredar a una determinada velocitat o en mantenir la temperatura constant i estudiar l’evolució en funció del temps. Els assaigs mecànics permeten estudiar les propietats mecàniques de mostres sòlides.

Les tècniques d’anàlisi tèrmica, mecànica i dimensionals disponibles als SCT són:

  • Calorimetria diferencial de rastreig (DSC): és una tècnica quantitativa amb la qual es pot determinar la temperatura i el flux de calor associades a transicions a la mostra quan la sotmetem a un cicle tèrmic. Permet determinar si les transicions de la mostra són endotèrmiques o exotèrmiques i quantificar aquests canvis energètics.
  • Calorimetria isotèrmica de valoració (ITC): és una tècnica que permet la determinació dels paràmetres termodinàmics d’una reacció mitjançant la mesura del calor alliberat o absorbit durant la reacció. És una tècnica quantitativa amb la qual s’obté directament la constant de reacció, l’entalpia i l’estequiometria de la interacció entre dues o més molècules en solució.
  • Temogravimetria (TG): amb aquesta tècnica es mesura la variació de la massa d’una mostra quan es sotmet a un cicle tèrmic en atmosfera controlada.
  • Anàlisi tèrmica diferencial (ATD): amb aquest tècnica es mesura la diferencia de temperatura entre la mostra i una referència quan sotmetem la mostra a un cicle tèrmic en atmosfera controlada. És una tècnica qualitativa que permet detectar si la mostra experimenta processos endotèrmics o exotèrmics i la temperatura a la qual tenen lloc els canvis energètics a la mostra.
  • Anàlisi dinamomecànic (DMA): amb aquest tècnica es mesuren les propietats mecàniques de mostres sòlides en funció de la temperatura, el temps i la freqüència. Consisteix en l’aplicació a la mostra d’una força oscil·lant de freqüència i amplitud determinades. A partir de la resposta en deformació de la mostra a la força aplicada es poden determinar les seves propietats viscoelàstiques.
  • Anàlisi Termomecànica (TMA): permet determinar la deformació d’una mostra quan és sotmesa a una força constant (compressió, flexió o tracció) en un cicle tèrmic.
  • Assaigs mecànics: els SCT disposen d’una màquina universal d’assaigs mecànics, que permet estudiar les propietats mecàniques de mostres sòlides, a partir de les relació entre la força aplicada i la deformació produïda.
  • Assaigs dimensionals: els SCT disposen d’un analitzador de mida de partícules que combina la difracció làser amb l’anàlisi d’imatges dinàmic. Aquesta configuració permet, amb una única mesura, obtenir la distribució de mida de les partícules així com diversos paràmetres morfològics.

Equipament

  • Calorímetre diferencial de rastreig amb modulació de la temperatura TA Instruments model DSC 2920.
    • Temperatura: de -70ºC a 400ºC o de temperatura ambient a 700ºC.
    • Velocitat d’escalfament/refredament: de 0ºC/min a 100ºC/min.
    • Accessori de modulació de la temperatura.

 DSC2920P

  • Microcalorimetre diferencial de rastreig per a mostres líquides TA Instruments model nano DSC.
    • Temperatura: de -10ºC a 130ºC.
    • Velocitat d’escalfament/refredament: de 0,0001ºC/min a 2ºC/min.
    • Volum de les cel·les: 330 μl. 
  • Microcalorimetre isotèrmic de valoració TA instruments model nano ITC.
    • Temperatura: de 2ºC a 80ºC.
    • Volum de les cel·les: 190μl.
    • Volum de les xeringues 50μl.

 nano itcp

  • Microcalorimetre isotèrmic de valoració Microcal model MCS ITC.
    • Temperatura: de 0ºC a 80ºC.
    • Volum de les cel·les: 1,7ml.
    • Volum de les xeringues 100μl i 250 μl 

 Microcal MCS p 

  • Equip simultani de termogravimetria i anàlisi tèrmica diferencial TA Instruments model SDT Q600.
    • Temperatura: de temperatura ambient a 1500ºC.
    • Velocitat d’escalfament: fins 100ºC/min.
    • Ambient de funcionament: atmosfera inert o oxidant.

 SDTQ600 p

  • Equip simultani de termogravimetria i anàlisi tèrmica diferencial TA Instruments model SDT 2960.
    • Temperatura: de temperatura ambient a 1500ºC.
    • Velocitat d’escalfament: fins 100ºC/min.
    • Ambient de funcionament: atmosfera inert o oxidant.

SDT2960 p
 

  • Analitzador dinamomecànic TA Instruments DMA Q800.
    • Força: de 0,001N a 18N.
    • Temperatura: de -145ºC a 600ºC.
    • Freqüència: de 0,01Hz a 200Hz.
    • Modes de treball: compressió, tracció, biaix, palanca i flexió.

dinamomecànic 

  • Calorímetre diferencial de rastreig Mettler Toledo model DSC 3+
    • Temperatura: de -150oC a 700oC
    • Velocitat d'escalfament/refredament: fins a 300oC/min
    • Accesoris de modulació de temperatura
    • Intracooler de refredament
    • Equip de refredament amb nitrogen líquid (dewar de 150L)

 

fefe

        

  •  Analitzador termomecànic Mettler Toledo model TMA/SDTA 1+.o Temperatura: de temperatura ambient a 1600ºC.
    • Sonda de expansió/compressió.
    • Anàlisi tèrmic diferencial
    • Criostat de termostatització del forn. 

•	Analitzador termomecànic Mettler Toledo model TMA/SDTA 1+.

  

  • Màquina universal d’assaigs mecànics ZWICK model Z100.
    • Cel·la de càrrega de 100kN.
    • Cel·la de càrrega de 200 kN.
    • Accessoris per assaigs de tracció, compressió i penetració.
    • Cel·la de Kramer per assaigs d’aliments.
    • Extensòmetre digital.
    • Càmera de temperatura: de -150ºC a 400ºC. 

Maq.tracci p

  •  Analitzador de mida de partícules MICROTRAC SYNC. L’equip es troba al "Laboratori d’espectroscòpia atòmica B0" a la planta baixa dels SCT i el tècnic responsable és en José González (ext.173386).
    • Sistema de difracció làser 1R2B amb anàlisi d’imatges dinàmic integrat.
    • Mòdul FLOWSYNC per mesures humides (0,01 - 2.800 µm).
    • Mòdul TURBOSYNC per mesures seques (0,24 – 4.000 µm).

 particules

Aplicacions:

  • Canvis de fase: fusió, solidificació, cristal·lització, etc.
  • Determinació de capacitats calorífiques.
  • Estudis calorimètrics de molècules biològiques.
  • Identificació i estudis de polímers: cristal·linitat, puresa, transicions vítries, etc.
  • Estudis de descomposició i estabilitat tèrmica de productes químics.
  • Estudis d'oxidacions i de cinètiques.
  • Determinació de transicions magnètiques, temperatura de Curie.
  • Estudi de les propietats viscoelàstiques.
  • Determinació de coeficients de dilatació.
  • Estudi de les propietats mecàniques de tot tipus de mostres sòlides: metalls, plàstics, fibres, teles, adhesius, etc.
  • Assaigs texturals d’aliments.
  • Valoracions químiques: determinació de les constants d’equilibri, entalpies i estequiometria en reaccions orgàniques i biològiques.
  • Assaig de mida de partícules