В Пензенском госуниверситете создали измеритель теплопроводности МДО-покрытий

Ученые ПГУ разработали автоматизированный прибор для экспресс-контроля качества микродуговых оксидных покрытий с погрешностью измерений не более пяти процентов.

Ученые Пензенского государственного университета разработали и протестировали автоматизированный измеритель теплопроводности микродуговых оксидных (МДО) покрытий. Прибор работает по методу стационарного теплового потока и адаптирован для экспресс-контроля качества тонких защитных и функциональных слоев. На созданное программное обеспечение уже получено государственное свидетельство о регистрации.

МДО-покрытия — это керамикоподобные слои толщиной 10–300 микрометров, которые наносят на сплавы из алюминия, магния и титана для повышения износостойкости и коррозионной стойкости. Контроль их теплофизических параметров критически важен для машиностроения, аэрокосмической промышленности и электроники.

В одних случаях низкая теплопроводность защищает детали от перегрева, в других, напротив, мешает эффективному отводу тепла и снижает ресурс изделия. Например, в двигателестроении МДО‑покрытия на поршнях из алюминиевых сплавов должны обеспечивать оптимальный теплоотвод, а в силовой электронике — надежную теплоизоляцию чувствительных элементов

Никита Шалаевстудент кафедры «Информационно-измерительная техника и метрология» ПГУ

Конструкция прибора зажимает исследуемую пластину между двумя медными пластинами. За нагрев отвечает мощный полевой транзистор, а температуру с обеих сторон образца считывают чувствительные кремниевые диоды. После выхода системы на стационарный режим расчет коэффициента теплопроводности выполняется автоматически по перепаду температур и мощности нагревателя.

Для повышения точности исследователи применили тепловую модель на основе электротепловой аналогии и двухэтапную калибровку, объединяющую физическую модель и эмпирическую регрессию. Это позволило снизить погрешность измерений до уровня не более 5% без применения дорогостоящих эталонов. Специальный алгоритм нагрева сокращает время подготовки и снижает температурный градиент в образце.

Лабораторный макет устройства, включающий измерительный блок и камеру, собран и проверен на базе Студенческого конструкторского бюро «Элтран» ПГУ. Там же разработаны макеты комплексов для нанесения покрытий в различных технологических режимах. Сейчас университет сотрудничает с предприятиями и университетами, заинтересованными в предложенном методе.

Поиск

В НИТУ МИСИС более чем в 80 раз повысили точность магнитных датчиков

Российские учёные создали математическую модель температурной компенсации для высокочувствительных сенсоров дефектоскопии. Опытный образец прибора уже протестировали специалисты МЧС при оценке состояния аварийных домов.

В НГУ создали алгоритмы на базе ИИ для мониторинга атмосферного воздуха

Исследовательский центр в сфере искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета завершил проект по созданию алгоритмов обработки данных для станций мониторинга атмосферы компании «СитиЭйр». Программа повышает точность измерений и позволяет снизить требования к вычислительному оборудованию.

В СФУ разработали способ повышения прочности корпусов самолетов и спутников

Исследователи Сибирского федерального университета создали технологию обработки алюминиево-скандиевых сплавов. Новый метод позволит снизить долю брака при штамповке тонкостенных авиационных и космических деталей.

Ученые МАДИ создали метод повышения износостойкости эпоксидных композитов

Исследователи МАДИ разработали технологию ультразвуковой обработки жидких полимеров. Метод позволяет в несколько раз увеличить долговечность покрытий, а прочность клеевых соединений — на 20–40% для транспорта, что напрямую влияет на безопасность транспорта и снижение затрат на его обслуживание.