Wydziałowe Laboratorium Badań Termofizycznych WIMiC
Opis
W 2009 roku w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, powołane zostało Wydziałowe Laboratorium Badań Termofizycznych. Jednostka ta stanowi wyspecjalizowane zaplecze badawcze, które od momentu powstania sukcesywnie rozwija swoją działalność w zakresie kompleksowej analizy właściwości cieplnych i mechanicznych materiałów inżynierskich oraz funkcjonalnych. Laboratorium wyposażone jest w nowoczesną aparaturę umożliwiającą prowadzenie badań w kontrolowanych warunkach temperaturowych i atmosferycznych, co stanowi podstawę wiarygodnej i reprodukowalnej charakterystyki materiałowej.
Zasadniczy zakres działalności Laboratorium obejmuje zastosowanie szeregu technik analizy termicznej i termomechanicznej:
- Termograwimetria (TGA-DTG) – umożliwia ilościową analizę zmian masy badanych materiałów w funkcji temperatury, co pozwala na identyfikację m.in. etapów rozkładu termicznego, procesów utleniania, odwodnienia czy dekarbonatyzacji. Techniki te wykorzystywane są również do oceny czystości materiałów, identyfikacji polimorficznych przejść fazowych oraz analizy mechanizmów starzenia.
- Różnicowa analiza skaningowa (DSC/DTA) – dostarcza informacji na temat przemian energetycznych zachodzących w próbce (np. przemiany fazowe, zeszklenie, krystalizacja, topnienie), pozwalając na określenie temperatury i entalpii tych zjawisk.
- Analiza Dylatometryczna (DIL) – umożliwia wyznaczanie zmian wymiarowych materiałów w funkcji temperatury, co pozwala na określenie współczynników rozszerzalności cieplnej, temperatury zeszklenia, skurczu spiekania czy zachowania materiałów podczas wygrzewania.
- Analiza Impulsu Laserowego (LFA – Laser Flash Analysis) – metoda umożliwiająca precyzyjne wyznaczenie współczynnika dyfuzyjności cieplnej, a w konsekwencji również przewodnictwa cieplnego materiałów litych i porowatych, co ma kluczowe znaczenie w projektowaniu materiałów izolacyjnych i przewodzących.
- Dynamiczna Analiza Mechaniczna (DMA) – pozwala na wyznaczanie modułów sprężystości, stratności i tłumienia materiałów poddanych obciążeniu dynamicznemu w szerokim zakresie temperatur. Metoda ta jest szczególnie przydatna w badaniach materiałów polimerowych, kompozytowych i adhezyjnych, umożliwiając identyfikację przejść fazowych oraz relaksacji strukturalnych.
- Analiza przewodnictwa cieplnego metodą impulsu cieplnego (Isomet) – wykorzystuje czujniki powierzchniowe do szybkiego i precyzyjnego pomiaru przewodnictwa cieplnego i oporu cieplnego cienkich warstw i próbek o nieregularnych kształtach.
Zintegrowanie powyższych metod pomiarowych pozwala na wieloaspektową charakterystykę materiałów nieorganicznych i organicznych – zarówno w stanie surowym, jak i po ich przetworzeniu termicznym – co przekłada się na możliwość identyfikacji ich potencjału aplikacyjnego w budownictwie, elektronice, przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym czy energetyce. Wydziałowe Laboratorium Badań Termofizycznych realizuje również projekty badawcze we współpracy z przemysłem i jednostkami naukowymi, pełniąc funkcję centrum kompetencji w zakresie badań termofizycznych na poziomie krajowym i międzynarodowym.