Композиты: тотальный контроль

Испытательный центр «НИИграфита» — одна из основных лабораторий страны, где проходят контроль качества композиционные материалы и изделия из них. Проверяют сырье и продукцию, которую институт разрабатывает и производит для атомной, ракетно-космической, военной, строительной и других отраслей, а также изделия других предприятий, в том числе зарубежных. Этот фоторепортаж познакомит вас с уникальным оборудованием центра.

На порошковом рентгеновском дифрактометре определяют важнейшие структурные характеристики углеродных материалов: размеры кристаллитов, межкристаллитные расстояния, степень графитации, рентгеновскую плотность, фазовый фазовый состав и др.
Трехмерная картинка, полученная на микротомографе, позволяет изучить структуру образца.
Микротомограф помогает определять дефекты материалов и позволяет получить изображение микронного разрешения. Внутренняя структура образцов может быть реконструирована и исследована без разрушения образца. Рентгеновская томография позволяет визуализировать и измерить пространственные структуры образцов без их химической и механической обработки.
На этой уникальной испытательной машине материалы проверяют при температуре до 3 тыс. °С. Оборудование отечественное, разработано в «НИИграфите» в 1970-е. В 2016 году машину модернизировали по проекту специалистов «НИИграфита», и теперь она отвечает всем современным требованиям.
Подразделение физико-химических испытаний. Рентгеновский флуоресцентный спектрометр позволяет проводить качественный и количественный анализ материалов и изделий, то есть определять, какие химические элементы содержатся в образце и в каком количестве.
Универсальный твердомер. В измерительной головке (сверху) устанавливается индентор — шарик, алмазная пирамида или конус. Образец исследуемого материала ставят на предметный столик, индентор вдавливают в него на определенную глубину, при этом измеряется нагрузка и перемещение индентора. Затем по отпечатку с помощью встроенного микроскопа рассчитывается значение твердости.
Высокотемпературная испытательная машина позволяет проводить физико-механические исследования при температуре до 2 тыс. °С. Используют ее в основном для проверки углеродных композиционных материалов, которые применяются в специальной технике, например в ракетостроении. Метод — лазерное измерение деформации. Контактные измерители (экстензометры) при такой температуре работать не могут. Для каждого испытания специалисты «НИИграфита» разрабатывают и изготавливают особую оснастку из высокотемпературного материала.
Универсальная испытательная машина для определения физико-механических характеристик композитов. Она оснащена термокриокамерой для тестирования материалов при температуре от –70 до +250 °С. На этом оборудовании проводят испытания на растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг.