在许多工业应用中,有关材料热物理特性和最终产品热流优化的信息变得越来越重要。近几十年来,闪射法已成为测定固体、粉末和液体的热扩散系数和导热系数的最常用技术。
林赛斯 LFA L51 系列产品非常适合在 -100 °C 至 1250 °C 的温度范围内,测量多达18个样品的热扩散系数、导热系数和比热容。
类型 | LFA L51 系列 | ||
温度范围*: | -50 - 500 °C -100 - 500 °C 室温至 500 °C /1000 °C / 1250 °C | 样品尺寸: | 圆形试样:Φ 3、6、10、12.7 或 25.4 mm 方形试样:10×10 或 20×20 mm |
加热速率: | 0.01 至 100 °C/min | 样品厚度: | 0.1 - 6 mm |
脉冲源: | 氙灯 | 自动进样器 | 多达 18 个样品 |
脉冲能量: | 高达 15 J/pulse (可变脉冲能量:软件控制) | 样品仓: | 金属、SiC、石墨、Al2O3 可用于液体、粉末或糊状物 |
功率可调: | 可调节 | 气氛: | 惰性, 还原, 真空 |
脉冲宽度: | 软件控制 | 电子器件: | 集成式 |
传感器: | InSb: RT - 1250 ℃ CMCT: –100 - 500 ℃ | 数据采集频率: | 2.5 MHz |
热扩散系数: | 0.01 - 2000 mm2/s | 接口: | USB |
导热系数: | 0.1 - 4000 W/(m∙K) | *可根据要求提供其他温度范围 |
聚四氟乙烯(PTFE)是一种用途广泛的材料,被应用于许多不同的行业和领域,比如化学加工和石油化工行业:由于聚四氟乙烯具有化学惰性且耐腐蚀,所以被用于容器内衬、密封件、垫片、钻井部件和垫圈等。
在本应用案例中,使用 LFA L51 设备在惰性气氛下对聚四氟乙烯样品进行了测量,测量温度最高达到 150 ℃。根据由热膨胀仪和差示扫描量热仪(DSC)记录的密度以及比热容数据可计算出导热系数。在测量的温度范围内,导热系数大致保持稳定,除了在大约30°C时发生固态相变的例外。
石墨是一种以深灰色固体形态存在的碳的同素异形体。它具有相当高的耐化学性,用途广泛,例如作为阴极材料、建筑材料、传感器组件等。如果受热,它会与氧气反应生成一氧化碳或二氧化碳,然而,如果在无氧的惰性环境中加热,它能够达到非常高的温度,因此它被用作超高温熔炉的炉体材料甚至发热体。
在本实例中,使用 LFA L51 在真空环境下对一个石墨样品进行了分析。在室温至1100 ℃之间的多个温度阶段直接测量了热扩散系数。在同一测量中,使用放置在第二个样品位置的已知石墨标准样品作为参考,测定了比热容。热扩散系数、比热容与密度的乘积得出相应的导热系数。结果显示,随着温度升高,导热系数呈典型的线性下降趋势,热扩散系数在 500 ℃以上呈现出平稳状态,比热容随温度略有增加。
Pyroceram 是康宁微晶玻璃品牌,在各种应用中用作标准材料,使用 LFA L51 对其进行测量,以证明热扩散系数的可重复性。从一块整体材料中切下了 18 个样品,总共进行了 18 次测量,每个样品都单独进行测量,结果显示,在高达 600°C 的温度范围内,测量结果的波动范围在±1% 以内。