Tribómetro de vacío

MVT-3,5 Kelvin Tribómetro de temperatura ultrabaja con helio líquido

El tribómetro de temperatura ultrabaja MVT-3.5K permite realizar ensayos de fricción, desgaste, rayado y dureza a temperaturas de hasta 3,5 K. Su sistema de helio líquido de circuito cerrado ofrece una estabilidad térmica excepcional sin consumir nada de helio, lo que permite realizar ensayos criogénicos de larga duración para materiales avanzados, interfaces superconductoras, dispositivos cuánticos, aplicaciones espaciales y sistemas mecánicos criogénicos.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

Pruebas a temperaturas ultrabajas, hasta 3,5 K

Alcanza temperaturas controladas de hasta 3,5 K para realizar caracterizaciones tribológicas y mecánicas avanzadas. El MVT-3,5K permite a los investigadores reproducir condiciones criogénicas extremas e investigar el comportamiento de materiales, recubrimientos e interfaces para aplicaciones exigentes, como las tecnologías cuánticas, los sistemas superconductores, los entornos espaciales y los sistemas mecánicos criogénicos avanzados.

Control de fuerza en bucle cerrado desde mN hasta 200 N

Los sensores capacitivos patentados ofrecen un control preciso de la fuerza de presión en bucle cerrado en un amplio rango que va desde los mN hasta los 200 N. Esta amplia capacidad de fuerza permite realizar caracterizaciones a escala nano, micro y macro, lo que te da la flexibilidad necesaria para investigar diferentes materiales, superficies, recubrimientos y condiciones de contacto en una única plataforma de ensayo a temperatura ultrabaja.

Aislamiento antivibratorio a nivel nanométrico

El avanzado aislamiento de vibraciones a nivel nanométrico minimiza el ruido mecánico en la interfaz de contacto, lo que permite realizar mediciones de alta sensibilidad. Al mantener una estabilidad excepcional durante los ensayos, el sistema ofrece el entorno mecánico controlado necesario para caracterizar de forma fiable la fricción, el desgaste, los arañazos y la dureza a temperaturas ultrabajas, donde la precisión de la medición es especialmente importante.

Estabilidad térmica excepcional

Mantén un control preciso de la temperatura durante horas o días de funcionamiento para experimentos criogénicos de larga duración. Su excepcional estabilidad térmica permite mantener condiciones de ensayo constantes a lo largo de ciclos de ensayo prolongados, lo que ayuda a los investigadores a evaluar con precisión los cambios en la fricción, el desgaste y las propiedades mecánicas a medida que los materiales, recubrimientos e interfaces se exponen a temperaturas ultrabajas.

Caracterización mecánica integrada

Realiza ensayos de dureza micro y macro, de rayado, fricción y desgaste en una única plataforma de temperatura ultrabaja. Este enfoque integrado permite una caracterización mecánica y tribológica exhaustiva de materiales, recubrimientos e interfaces en las mismas condiciones criogénicas controladas, lo que proporciona información complementaria sin necesidad de recurrir a sistemas de ensayo independientes.

Información en tiempo real sobre la temperatura de la superficie

Se supervisan de forma continua las temperaturas de la muestra, la plataforma y el sistema de refrigeración durante todo el proceso de enfriamiento y el funcionamiento en régimen estacionario. Las mediciones de temperatura se sincronizan con los datos de fricción, fuerza y posición, lo que ofrece un perfil térmico completo de cada experimento y permite a los investigadores establecer una correlación directa entre el comportamiento tribológico y mecánico y las condiciones reales de temperatura durante los ensayos.

Más información sobre

Superando los límites de la tribología criogénica

Entender la fricción, el desgaste, la dureza y la resistencia a los arañazos a temperaturas ultrabajas es fundamental para las tecnologías de próxima generación, desde los materiales superconductores y los dispositivos cuánticos hasta la exploración espacial y los sistemas mecánicos criogénicos.

Los tribómetros convencionales no pueden reproducir estas condiciones de funcionamiento extremas, mientras que los sistemas criogénicos tradicionales pueden verse limitados por el consumo de helio, la estabilidad de la temperatura y las restricciones de medición.

El tribómetro de temperatura ultrabaja MVT-3.5K permite realizar ensayos tribológicos y mecánicos controlados a temperaturas de hasta 3,5 K, lo que permite a los investigadores caracterizar materiales, recubrimientos e interfaces en condiciones muy similares a su entorno de funcionamiento real.

Rtec Instruments MVT-3.5 K Liquid Helium Tribometer in a laboratory
Open chamber of the MVT-3.5K Liquid Helium Ultra-Low-Temperature Tribometer

Helio en circuito cerrado. Consumo cero.

Los experimentos a temperaturas ultrabajas pueden requerir largos ciclos de enfriamiento y ensayo. El MVT-3,5 K utiliza un sistema de helio líquido de circuito cerrado en el que el helio queda totalmente confinado y se recircula de forma continua.

No hay pérdida de helio ni es necesario rellenarlo, lo que elimina las interrupciones y los riesgos de suministro asociados al helio consumible.

El sistema combina un enfriamiento rápido y controlado a partir de la temperatura ambiente con un control estable de la temperatura a lo largo de ciclos de ensayo prolongados. Esto permite realizar experimentos de larga duración a temperaturas ultrabajas, manteniendo al mismo tiempo la estabilidad térmica necesaria para obtener mediciones tribológicas fiables.

Datos precisos con un perfil térmico completo

A temperaturas ultrabajas, es fundamental conocer la temperatura en el punto exacto de la prueba. El MVT-3,5 K registra de forma continua las temperaturas durante todo el proceso de enfriamiento y el funcionamiento en estado estacionario, incluyendo la muestra, la plataforma y el sistema de refrigeración.

Las mediciones de temperatura se sincronizan con los datos de fricción, fuerza y posición, lo que ofrece una visión completa del comportamiento tanto térmico como tribológico a lo largo de todo el experimento.

El software integrado ofrece monitorización en tiempo real, visualización de datos, elaboración de perfiles térmicos y análisis tribológico, lo que ayuda a los investigadores a relacionar directamente los cambios en el comportamiento de los materiales con la temperatura.

Sample stage and sample surface temperature data during ultra-low-temperature testing
Quantum computing device environment for MVT-3.5K ultra-low-temperature tribology testing

Solicitudes

  • Tribología en la frontera cuántica: El MVT-3.5K permite caracterizar con precisión la fricción, el desgaste, la dureza, la resistencia a los arañazos y las interacciones entre materiales en condiciones criogénicas extremas. Al recrear entornos a temperaturas ultrabajas, los investigadores pueden evaluar materiales, recubrimientos, contactos e interfaces en los que los ensayos tribológicos convencionales no pueden reproducir las condiciones reales de funcionamiento.
  • Condiciones del espacio exterior
    Evaluamos materiales e interfaces para mecanismos de vacío, satélites, rovers y otros sistemas expuestos a entornos con temperaturas extremadamente bajas.
  • Entornos de dispositivos de computación cuántica
    Investigar el comportamiento tribológico en sistemas de posicionamiento e interfaces que funcionan a las temperaturas ultrabajas propias de las tecnologías cuánticas.
  • Interfaces de materiales superconductores
    Caracteriza películas finas, contactos eléctricos, recubrimientos e interfaces en condiciones criogénicas relevantes para los sistemas superconductores.
  • Cryogenic Mechanical Systems
    : Estudia la fricción y el desgaste en componentes como juntas y actuadores diseñados para funcionar en condiciones criogénicas extremas.

Datos térmicos y tribológicos sincronizados

El software MVT-3.5K ofrece control y supervisión continuos durante todo el experimento, combinando mediciones térmicas y mecánicas en un único entorno de ensayo.

  • Monitorización en tiempo real de las temperaturas de la muestra, la platina y el sistema de refrigeración
  • Adquisición sincronizada de datos de fricción, fuerza, posición y temperatura
  • Visualización integrada de datos
  • Perfilado térmico
  • Análisis tribológico
  • Plataforma basada en Windows y orientada a recetas
  • Programas de prueba estándar y totalmente personalizables
  • Biblioteca de materiales con más de 500 entradas
  • Exportación de datos binarios / ASCII
MVT-20K Liquid Helium Vacuum Tribometer with vacuum connection
Temperatura mínima:Hasta 3,5 K
Enfriamiento previo a 100 K:~1,5 horas
10 K en la superficie de la muestra:< 5 horas
Rango de fuerza:de mN a 200 N
Sistema Helium:Circuito cerrado / recirculación
Plataformas de Windows:Basado en recetas
Programas de pruebas:Receta estándar y totalmente personalizable
Biblioteca de materiales:500+
Exportación de datos:Binario / ASCII

Preguntas frecuentes

Un tribómetro de temperatura ultrabaja mide la fricción, el desgaste y otras propiedades mecánicas de las superficies en condiciones criogénicas extremas. El MVT-3,5 K amplía el rango de ensayo hasta los 3,5 K, lo que permite estudiar materiales e interfaces en condiciones que los tribómetros convencionales no pueden alcanzar.
El MVT-3.5K permite realizar ensayos controlados a temperaturas de hasta 3,5 K.
El sistema puede enfriar previamente hasta los 100 K en aproximadamente 1,5 horas y alcanzar los 10 K en la superficie de la muestra en menos de 5 horas.
El sistema utiliza un diseño de helio líquido en circuito cerrado. El helio queda totalmente confinado y se recircula de forma continua, lo que hace que no se consuma helio durante el funcionamiento normal y que no sea necesario rellenarlo.
El MVT-3.5K permite realizar ensayos de fricción, desgaste, rayado, microdureza y macrodureza en condiciones criogénicas extremas.
El instrumento permite controlar la fuerza de carga en bucle cerrado en un amplio rango, desde mN hasta 200 N, gracias a una tecnología patentada de sensores capacitivos.
Sí. El sistema registra continuamente las temperaturas en puntos clave, como la muestra, la plataforma y el sistema de refrigeración, tanto durante el enfriamiento como durante el funcionamiento en estado estacionario.
Sí. Los datos de temperatura, fricción, fuerza y posición se recogen de forma sincronizada, lo que permite correlacionar directamente el comportamiento tribológico con las condiciones térmicas.
Sí. El sistema de helio de circuito cerrado y la alta estabilidad térmica están diseñados para mantener un control preciso de la temperatura durante horas o días de funcionamiento, lo que permite realizar experimentos criogénicos prolongados.
Entre las aplicaciones típicas se incluyen los entornos de dispositivos de computación cuántica, las interfaces de materiales superconductores, las condiciones del espacio exterior y los sistemas mecánicos criogénicos.
El MVT-3.5K está diseñado para caracterizar las interfaces de materiales superconductores, como las películas finas y los contactos eléctricos, en condiciones de temperatura ultrabaja.
A temperaturas criogénicas, la temperatura del sistema de refrigeración por sí sola no describe necesariamente las condiciones reales en el punto de contacto de la prueba. La monitorización de la temperatura de la superficie de la muestra proporciona información térmica directa sobre el lugar donde se produce la interacción tribológica.

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