Масштабные исследования теплофизических свойств начались в ВИАМе в 50-х годах, и в 1960 году в составе лаборатории академика С.Т. Кишкина был создан сектор по изучению характеристик сплавов. В 1971 году в составе лаборатории профессора Б.И. Паншина был создан сектор теплофизических исследований неметаллических материалов. В 2004 году эти два сектора были выделены в отдельную лабораторию «Исследования теплофизических свойств».

Основное развитие в лаборатории получили работы по изучению теплового расширения, теплоемкости, электро- и теплопроводности при высоких температурах.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ЛАБОРАТОРИИ

- измерение комплекса теплофизических свойств (теплоемкости, тепло- и температуропроводности, температурного коэффициента линейного расширения, а также электропроводности и плотности) различных сплавов, керамических и полимерных композиционных материалов, теплоизоляционных материалов, а также полуфабрикатов в общем диапазоне температур от минус 150 до 2500 °С;

- определение технологических параметров формования полимерных материалов (время гелеобразования, кинетические параметры химических реакций) для разработки нового поколения полимерных композиционных материалов;

- прогнозирование режимов отверждения полимерных композиционных материалов с различными наполнителями для изготовления деталей разных толщин;

- решение методических задач, связанных с организацией эксперимента и анализом полученных результатов. Совместно с лабораториями-разработчиками материалов результаты измерений используются для определения и уточнения температур и энергетических характеристик фазовых превращений и химических взаимодействий;

- развитие методов расчета переноса тепла в области материаловедения;

- решение методических задач, позволяющих расширить возможности экспериментальной базы;

- расчет процессов переноса тепла и эффективной теплопроводности в условиях эксплуатации. 

ОБЪЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ

Металлические, керамические и полимерные композиционные материалы, сплавы, интерметаллиды, теплозащитные материалы и покрытия.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ И ИССЛЕДОВАНИЙ:

Установка LFA427 фирмы «NETZSCH Gerätebau GmbH» (Германия)
– предназначена для определения комплекса теплофизических свойств
(температуропроводность, теплоемкость и теплопроводность) в диапазоне температур от 20 до 2500°С.

• Измерение температуропроводности в соответствии с ASTM E 1461, ASTM C 714,
  МИ 1.2.031–2011 «Методика измерений тепло- и температуропроводности материалов на основе тугоплавких соединений в диапазоне температур 20–1400°С».

Установка для определения теплопроводности теплоизоляционных материалов GHP 456
фирмы «NETZSCH Gerätebau GmbH» (Германия)  в диапазоне температур от -150 до +600°С

• Измерение теплопроводности материалов в соответствии с ГОСТ 7076–99, ASTM E 1461,
  ASTM C 714, МИ 1.2.031–2011 «Методика измерений тепло- и температуропроводности материалов на основе тугоплавких соединений в диапазоне температур 20–1400°С»,
  МИ 1.2.032–2011 «Методика измерений теплопроводности высокопористых теплоизоляционных материалов в диапазоне температур 20–1400°С».

Дифференциальный сканирующий калориметр DSC 404F1
фирмы «NETZSCH Gerätebau GmbH» (Германия) (диапазон температур от 20 до 1600°С)

• Измерение удельной теплоемкости в соответствии с ISO 11357, ASTM E 1269, DIN 53545,
   МИ 1.2.030–2011 «Методика измерений теплоемкости материалов на основе тугоплавких соединений в диапазоне температур 20–1400°С».

Высокотемпературный дилатометр DIL 402 C
фирмы «NETZSCH Gerätebau GmbH» (Германия) (диапазон температур от 20 до 1600°С)

• Измерение температурного коэффициента линейного расширения в соответствии с ГОСТ 10978, ГОСТ 32618.2, ISO 7991, ASTM E 228, DIN 51045-1, МИ 1.2.028–2011 «Методика измерений температурного коэффициента линейного расширения высокожаропрочных сплавов в диапазоне температур 20–1400°С» (внесена в Государственный реестр средств измерения), МИ 1.2.029–2011 «Методика измерений температурного коэффициента линейного расширения материалов на основе тугоплавких соединений в диапазоне температур 20–1400°С» (внесена в Государственный реестр средств измерения).

Прибор синхронного термического
анализа STA 449 F1 Jupiter с квадрупольным масс-спектрометром QMS 403 фирмы
«NETZSCH Gerätebau GmbH» (Германия) (диапазон температур от 20 до 1600°С)

• Синхронный термический анализ в соответствии с ГОСТ 53293, ГОСТ 29127, ISO 11358,
  ASTM D 3418, DIN 51006, ASTM E1131, ASTM E 1641. Анализ выделившихся соединений до
  300 а.е.м.

Установка для измерения электрического сопротивления TER-2000RH
фирмы «SINKU-RIKO» (Япония) в диапазоне температур от минус 150 до 1400 °С

• Измерение электропроводности в соответствии с ASTM A712, ГОСТ 23776.

Газовый пикнометр Ultrafoam 1200e фирмы «Quantachrome Instruments» (США) 

• Измерение плотности материалов при 20°С гидростатическим и пикнометрическим методом в соответствии с ASTM B311, ГОСТ 20018, ГОСТ 15139, ASTM D 792, ISO 12154

Термомеханический анализатор TMA/SDTA 840 фирмы «Mettler Toledo» (Швейцария)
(диапазон температур от минус 150 до 600°С)

• Определение времени гелеобразования в соответствии с ASTM D 4473.

Динамический механический анализатор DMA 242 C
фирмы «NETZSCH Gerätebau GmbH» (Германия) (диапазон температур от минус 150 до 600°С)

• Определение температуры стеклования полимерных композиционных материалов методом динамического механического анализа в соответствии с ASTM D 7028, ASTM E 1640,
  ГОСТ Р 56753

Автоматизированный оптический анализатор ОСА 25 для анализа межфазного натяжения и краевого угла смачивания фирмы DataPhysics (Германия)
(диапазон температур от минус 30 до 400°С.)
Определение смачиваемости поверхности и межфазного натяжения жидкости в соответствии с ГОСТ 23904, ГОСТ 7934.2, ГОСТ 50097 (внесена в Государственный реестр средств измерения).

Прибор синхронного термического анализа STA449F3 Jupiter фирмы «NETZSCH Geratebau GmbH» (Германия)
(диапазон температур от 30 до 2400°С.)

Синхронный термический анализ в соответствии с ГОСТ 57931, ASTM E 794.

СТРАТЕГИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЛАБОРАТОРИИ:

• разработка и совершенствование методической базы для исследований новых материалов и процессов в них;
• расширение диапазона температур имеющейся экспериментальной базы, возможностей по изучению процессов в композиционных материалах;
• исследование фазовых превращений и взаимодействий компонентов в материалах, анализ влияния параметров технологических режимов на теплофизические характеристики композита, оптимизация технологического процесса;
• построение моделей теплопереноса и моделей физических процессов, разработка вариантов структур, обеспечивающих требуемый уровень свойств;
• прогноз поведения материала в условиях эксплуатации на основании результатов, полученных в экспериментальной установке, т. е. в стандартных условиях при стационарных или квазистационарных тепловых режимах.