Ensayos Térmicos y Mecánicos

Ubicación y contacto

El técnico responsable es en Joan Cifre (ext.173489), los equipos se encuentran en el "Laboratorio de propiedades físicas C0" en la planta baja de los SCT.

Técnica

El análisis térmico incluye un conjunto de técnicas basadas en el seguimiento de una propiedad de la muestra en función de la temperatura o del tiempo cuando la sometemos a un ciclo térmico. Los ciclos térmicos pueden consistir en calentar o enfriar a una determinada velocidad o en mantener la temperatura constante y estudiar la evolución en función del tiempo. Los ensayos mecánicos permiten estudiar las propiedades mecánicas de muestras sólidas.

Las técnicas de análisis térmico y mecánica disponibles en los SCT son:

  • Calorimetría diferencial de barrido (DSC): es una técnica cuantitativa con la que se puede determinar la temperatura y el flujo de calor asociadas a transiciones en la muestra cuando la sometemos a un ciclo térmico. Permite determinar si las transiciones de la muestra son endotérmicas o exotérmicas y cuantificar estos cambios energéticos.
  • Calorimetría isotérmica de valoración (ITC): es una técnica que permite la determinación de los parámetros termodinámicos de una reacción mediante la medida del calor liberado o absorbido durante la reacción. Es una técnica cuantitativa con la que se obtiene directamente la constante de reacción, la entalpía y la estequiometria de la interacción entre dos o más moléculas en solución.
  • Temogravimetria (TG): con esta técnica se mide la variación de la masa de una muestra cuando se somete a un ciclo térmico en atmósfera controlada.
  • Análisis térmico diferencial (ATD): con este técnica se mide la diferencia de temperatura entre la muestra y una referencia cuando sometemos la muestra a un ciclo térmico en atmósfera controlada. Es una técnica cualitativa que permite detectar si la muestra experimenta procesos endotérmicos o exotérmicos y la temperatura a la que tienen lugar los cambios energéticos en la muestra.
  • Análisis dinamomecánico (DMA): con este técnica se miden las propiedades mecánicas de muestras sólidas en función de la temperatura, el tiempo y la frecuencia. Consiste en la aplicación a la muestra de una fuerza oscilante de frecuencia y amplitud determinadas. A partir de la respuesta en deformación de la muestra a la fuerza aplicada se pueden determinar sus propiedades viscoelásticas.
  • Análisis termomecánica (TMA): permite determinar la deformación de una muestra cuando es sometida a una fuerza constante (compresión, flexión o tracción) en un ciclo térmico.
  • Ensayos mecánicos: los SCT disponen de una máquina universal de ensayos mecánicos, que permite estudiar las propiedades mecánicas de muestras sólidas, a partir de las relación entre la fuerza aplicada y la deformación producida. 

Equipamiento

  • Calorímetro diferencial de barrido con modulación de la temperatura TA Instruments modelo DSC 2920
    • Temperatura: de -70 ºC a 400 ºC o de temperatura ambiente a 725 ºC.
    • Velocidad de calentamiento / enfriamiento: de 0 ºC / min a 100 ºC / min.
    • Accesorio de modulación de la temperatura.

 DSC2920P

 

  • Microcalorímetro diferencial de barrido para muestras líquidas TA Instruments modelo nano DSC.
    • Temperatura: de -10 ºC a 130 ºC.
    • Velocidad de calentamiento / enfriamiento: de 0,0001 ºC / min a 2 ºC / min.
    • Volumen de las celdas: 330 μl.
  •  Microcalorímetro isotérmico de valoración TA instruments modelo nano ITC.
    • Temperatura: de 2 ºC a 80 ºC.
    • Volumen de las celdas: 190μl.
    • Volumen de las jeringas 50μl.

 nano itcp

 

  • Microcalorímetro isotérmico de valoración Microcal modelo MCS ITC.
    • Temperatura: de 0 ºC a 80 ºC.
    • Volumen de las celdas: 1.7 ml.
    • Volumen de las jeringas 100μl y 250 μl

 Microcal MCS p 

 

  • Equipo simultáneo de termogravimetría y análisis térmico diferencial TA Instruments modelo SDT Q600.
    • Temperatura: de temperatura ambiente a 1500 ºC.
    • Velocidad de calentamiento: hasta 100 ºC /min.
    • Ambiente de funcionamiento: atmósfera inerte u oxidante.

 SDTQ600 p

  • Equipo simultáneo de termogravimetría y análisis térmico diferencial TA Instruments modelo SDT 2960.
    • Temperatura: de temperatura ambiente a 1500 ºC.
    • Velocidad de calentamiento: hasta 100 ºC / min.
    • Ambiente de funcionamiento: atmósfera inerte u oxidante.

SDT2960 p
 

  • Analizador dinamomecánico TA Instruments DMA Q800.
    • Fuerza: de 0,001 N a 18N.
    • Temperatura: de -145 ºC a 600 ºC.
    • Frecuencia: de 0,01 Hz a 200 Hz.
    • Modos de trabajo: compresión, tracción, sesgo, palanca y flexión.

 DMA800 p

 

  • Analizador termomecánico PERKIN ELMER modelo TMA7.
    • Temperatura: de -150 ºC a 1000 ºC.
    • Velocidad de calentamiento: hasta 100 ºC / min.
    • Modos de trabajo: expansión, compresión, penetración y flexión.

 AnalTermomec p

 

  • Máquina universal de ensayos mecánicos Zwick modelo Z100.
    • Celda de carga de 100kN.
    • Accesorios para ensayos de tracción y compresión y penetración.
    • Celda de Kramer para ensayos de alimentos.
    • Extensómetro digital.
    • Cámara de temperatura: de -150 ºC a 400 ºC

Maq.tracci p

Aplicaciones:

  • Cambios de fase: fusión, solidificación, cristalización, etc.
  • Determinación de capacidades caloríficas.
  • Estudios calorimétricos de moléculas biológicas.
  • Identificación y estudios de polímeros: cristalinidad, pureza, transiciones vítreas, etc.
  • Estudios de descomposición y estabilidad térmica de productos químicos.
  • Estudios de oxidaciones y de cinéticas.
  • Determinación de transiciones magnéticas, temperatura de Curie.
  • Estudio de las propiedades viscoelásticas.
  • Determinación de coeficientes de dilatación.
  • Estudio de las propiedades mecánicas de todo tipo de muestras sólidas: metales, plásticos, fibras, telas, adhesivos, etc.
  • Ensayos texturales de alimentos.
  • Valoraciones químicas: determinación de las constantes de equilibrio, entalpías y estequiometría en reacciones orgánicas y biológicas.