オートクレーブ：圧縮水素環境での材料試験

オートクレーブを使用した圧縮水素環境での試験

圧縮水素環境での試験は、材料の研究開発の分野で非常に重要です。オートクレーブを使用すると、高温と低温の両方で高圧下で材料を品質管理できます。これは、非常にストレスのかかるアプリケーションで使用するための新しい材料の開発において特に重要です。

圧縮水素の使用は、試験技術に特有の課題を提示します。水素は、大気中の酸素と結合すると、オキシ水素として知られる爆発性混合物を形成します。したがって、圧縮水素を使用するすべての試験システムを慎重に計画し、適用される安全規制に従って設計することが重要です。

オートクレーブの動作原理

オートクレーブ は密閉された気密圧力容器です。
オートクレーブ技術は、食品の蒸気滅菌、医療産業、および繊維強化複合材料の製造の分野でよく知られています。
圧縮水素環境での水素試験では、圧縮水素を加えてオートクレーブで試験を行います。これは、意図した用途に使用されたときに材料が受ける応力をシュミレートします。

ツビックローエルのオートクレーブは、圧縮水素環境で材料を試験するために特別に設計されています。オートクレーブは、圧力下で水素が試験片表面に作用して浸透する圧力容器の役割を果たします。機械による試験片の機械的負荷に加えて、水素の影響下で試験片の機械的特性が決定されます。

得られた材料特性を使用して、材料の耐水素性を決定できます。これは、新しい耐水素材料の開発や、水素を使用する既存の材料の調査に使用できます。

油圧サーボ試験機に取り付けられた圧縮水素タンクまたは容器 (オートクレーブ) を使用して、破壊靭性試験 (ASTM E1820、ASTM E399、BS 8571、ASTM E647、ISO 11114-4)、疲労試験、低速試験、ねじ端試験片、ノッチ付き試験片、CT 試験片のひずみ速度試験などのさまざまな試験を実行できます。さらに、この試験システムは、圧縮水素環境での引張試験や曲げ試験などの静的試験にも使用できます。
クリープ試験機に設置すると、オートクレーブを使用して、上記の繰り返し試験を 2 Hz 未満の周波数で実行したり、クリープ疲労試験 (ASTM E2714、ASTM、E2760) を実行したりできます。特に、引張試験や低速ひずみ速度試験 (ASTM G129、ASTM G142) などの静的試験は、最高の精度で実行されます。
試験機には、最大 400 bar の標準水素タンクが組み込まれています。これらは、材料試験で使用するためにツビックローエルによって特別に開発されたもので、アライメント、圧力補正、および力測定に関して特に最適化されています。1,000 bar までの特別バージョンをご利用いただけます。圧縮水素は、水素圧縮機を使用して調製されます。試験機には、毎分 40 リットルの油圧パワーパックが装備されています。