研究開発向け特殊ソリューション
ツビックローエルは、さまざまな機関と協力して開発したカスタマイズされたソリューションに加えて、研究アプリケーションに固有の多くの標準ソリューションも提供しています。科学者にとって重要な関心事は、材料試験機の柔軟性です。彼らはたびたび新しい試験を行わなければならず、可能であれば既存の機械を使用してこれらの要件を満たす必要があります。
システムのインターフェースが特に重要となります。一方では、新しいセンサーがよく使用されます。これは、マシーンの測定信号とともに記録される必要があります。他方、記録されたデータを簡単にプロセスする必要もあります。これは、testXpert IIIで直接、または外部の評価ソフトウェアにデータをエクスポートすることで実現できます。
3.高温試験
CO2排出量を削減するための重要なアプローチは、エンジンの効率を改善することです。 これを達成するには、燃焼室の温度を上げる必要があり、高温のための新しい材料と要件が必要になります。
A-USC(高度超臨界圧)発電所から新しい原子炉まで、新しい発電所技術を開発する場合、高温特性を明確に理解することが不可欠です。 この傾向は、高温で実行される試験が増えることを意味します。
ツビックローエルには、これらの問題に特化した独自のコンピテンスセンターがあります。 通常、真空または不活性ガス雰囲気では、試験温度は1,200°C以上に達します。 高温試験を実行する際の1つの課題は、変位/ひずみを直接測定することです。
ツビックローエルは長年、高温用に最適化されたレーザー伸び計を開発してきました。 加熱炉内の試験片のひずみを窓から非接触で測定できます。
4.クリープ試験と繰り返し特性
純粋な高温特性に加えて、高温下でも測定する必要がある他の機械的特性も発電所の技術で重要です。 高温耐性に加えて、風力および太陽光発電所からのエネルギー供給の変動によって引き起こされる動作モード変更は、材料に特別な条件を課す要因です。
多くの発電所は、柔軟な方法で短い間隔で起動および停止できる必要があります。 これにより、材料の熱機械的疲労(TMF)が発生し、起動およびシャットダウンするたびに材料が熱膨張します。 20世紀のほとんどの発電所はそのようなストレスのために設計されておらず、振り返って再計算し、それに応じて変換する必要があります。
すべての蒸気発電所、特に760℃までの温度と380 barまでの蒸気圧で運転されるA-USC発電所のもう一つの問題は、材料の腐食です。 材料が反応する方法(緩和または遅延)は、高温で長時間にわたって一定のひずみまたは応力で観察されます。 こ現象もまた繰返し発生します(クリープ疲労)。
6.熱機械疲労(TMF)
熱機械疲労ASTM E2368 および ISO 12111(TMF)は、材料の熱膨張の結果として生じる機械的負荷のシミュレーションです。これは、発電所(およびサーマルエンジン)が起動またはシャットダウンするたびに発生します。起動時に、すべてのコンポーネントの温度は室温から動作温度まで上昇し、それに伴って材料が膨張します。この膨張により材料にストレスが発生します。これは、コンポーネントの損傷を防ぐために正確に決定する必要があります。
熱機械疲労では、試験片を周期的に加熱します。 試験機は、同相または逆相で機械的ひずみを重ね合わせます。
8.ナノからマクロまでの計装化硬さ試験
計装化押し込み深さ測定は、長年研究分野で使用されています。非常に薄い層やコーティングの機械的特性を決定するために使用されます。力の押し込み深さ測定により、硬度(マルテン)と弾性および塑性特性を決定できます。
コーティングの特性を決定するための経験則として、圧子(ビッカースまたはバーコウィッチ)は、コーティングの厚さの10%を超えて浸透しない場合があります。ツビックローエル UNATシステムは、10nmから30µmの押し込み深さで使用でき、ZHU/Zwickiシステムは、6µmを超える押し込み深さで使用できます。これは、ツビックローエルがすべてのナノ、マイクロ、マクロの硬度範囲のソリューションを備えていることを意味します。