在許多工業(yè)應(yīng)用中,有關(guān)材料熱物理特性和最終產(chǎn)品熱流優(yōu)化的信息變得越來越重要。近幾十年來,閃射法已成為測定固體、粉末和液體的熱擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)的最常用技術(shù)。
林賽斯 LFA L51 系列產(chǎn)品非常適合在 -100 °C 至 1250 °C 的溫度范圍內(nèi),測量多達(dá) 18 個(gè)樣品的熱擴(kuò)散系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容。
類型 | LFA L51 系列 | ||
溫度范圍 *: | -50 - 500 °C -100 - 500 °C RT - 500 °C / 1000 °C / 1250 °C | 樣品尺寸: | 圓形試樣:? 3、6、10、12.7 或 25.4 mm 方形試樣:10 × 10 mm 或 20 × 20 mm |
加熱速率: | 0.01 - 100 °C/min | 樣品厚度: | 0.1 - 6 mm |
脈沖源: | 氙燈 | 自動進(jìn)樣器: | 多達(dá) 18 個(gè)樣品 |
脈沖能量: | 高達(dá) 15 J/pulse (可變脈沖能量:軟件控制) | 樣品倉: | 金屬、SiC、石墨、Al2O3 可用于液體、粉末或糊狀物 |
功率可調(diào): | 可調(diào)節(jié) | 氣氛: | 惰性, 還原, 真空 |
脈沖寬度: | 軟件控制 | 電子設(shè)備: | 集成式 |
傳感器: | InSb: RT - 1250 ℃ CMCT: -100 - 500 ℃ | 數(shù)據(jù)采集頻率: | 2.5 MHz |
熱擴(kuò)散系數(shù): | 0.01 - 2000 mm2/s | 接口: | USB |
導(dǎo)熱系數(shù): | 0.1 - 4000 W/(m?K) | * 可根據(jù)要求提供其他溫度范圍 |
聚四氟乙烯(PTFE)是一種用途廣泛的材料,被應(yīng)用于許多不同的行業(yè)和領(lǐng)域,比如化學(xué)加工和石油化工行業(yè):由于聚四氟乙烯具有化學(xué)惰性且耐腐蝕,所以被用于容器內(nèi)襯、密封件、墊片、鉆井部件和墊圈等。
在本應(yīng)用案例中,使用 LFA L51 設(shè)備在惰性氣氛下對聚四氟乙烯樣品進(jìn)行了測量,測量溫度最高達(dá)到 150 ℃ 。根據(jù)由熱膨脹儀和差示掃描量熱儀(DSC)記錄的密度以及比熱容數(shù)據(jù)可計(jì)算出導(dǎo)熱系數(shù)。在測量的溫度范圍內(nèi),導(dǎo)熱系數(shù)大致保持穩(wěn)定,除了在大約 30 °C 時(shí)發(fā)生固態(tài)相變的例外。
石墨是一種以深灰色固體形態(tài)存在的碳的同素異形體。它具有相當(dāng)高的耐化學(xué)性,用途廣泛,例如作為陰極材料、建筑材料、傳感器組件等。如果受熱,它會與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳或二氧化碳,然而,如果在無氧的惰性環(huán)境中加熱,它能夠達(dá)到非常高的溫度,因此它被用作超高溫熔爐的爐體材料甚至發(fā)熱體。
在本實(shí)例中,使用 LFA L51 在真空環(huán)境下對一個(gè)石墨樣品進(jìn)行了分析。在室溫至 1100 ℃ 之間的多個(gè)溫度階段直接測量了熱擴(kuò)散系數(shù)。在同一測量中,使用放置在第二個(gè)樣品位置的已知石墨標(biāo)準(zhǔn)樣品作為參考,測定了比熱容。熱擴(kuò)散系數(shù)、比熱容與密度的乘積得出相應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)。結(jié)果顯示,隨著溫度升高,導(dǎo)熱系數(shù)呈典型的線性下降趨勢,熱擴(kuò)散系數(shù)在 500 ℃ 以上呈現(xiàn)出平穩(wěn)狀態(tài),比熱容隨溫度略有增加。
Pyroceram 是康寧微晶玻璃品牌,在各種應(yīng)用中用作標(biāo)準(zhǔn)材料,使用 LFA L51 對其進(jìn)行測量,以證明熱擴(kuò)散系數(shù)的可重復(fù)性。從一塊整體材料中切下了 18 個(gè)樣品,總共進(jìn)行了 18 次測量,每個(gè)樣品都單獨(dú)進(jìn)行測量,結(jié)果顯示,在高達(dá) 600 °C 的溫度范圍內(nèi),測量結(jié)果的波動范圍在 ±1% 以內(nèi)。