SBA 458 Nemesis® - توسيع نطاق درجات الحرارة

جديد

مع جهاز SBA 458 Nemesis® (الشكل 1)، يمكن تحديد كل من معامل سيبيك والتوصيل الكهربائي في نطاق درجة حرارة الغرفة إلى 800 درجة مئوية باستخدام هندسة وأبعاد مختلفة للعينات. ومن خلال تطوير نظام حامل للعينات في درجات الحرارة العالية لجهاز SBA 458، يمكن الآن أيضًا إجراء القياسات في نطاق درجات الحرارة من درجة حرارة الغرفة إلى 1100 درجة مئوية.

من خلال تطوير نظام حامل عينات بدرجة حرارة عالية لجهاز SBA 458، يمكن الآن أيضًا إجراء القياسات في نطاق درجات الحرارة من درجة حرارة الغرفة إلى 1100 درجة مئوية.

1) SBA 458 Nemesis® 458

سهولة الإدراك

تم تجهيز نظام حامل العينات الجديد عالي الحرارة بمكونات سيراميك وسخانات دقيقة مصممة خصيصًا تسمح بإجراء قياسات تصل إلى 1100 درجة مئوية. علاوة على ذلك، فإن الأجزاء الحساسة في نظام حامل العينة محمية أيضًا.

يمكن استخدام نظام حامل العينات عالي الحرارة - بدون تعديل ميكانيكي أو كهربائي إضافي - في الوحدة الأساسية لجهاز SBA 458 (التوصيل والتشغيل). يتعرف البرنامج تلقائيًا على نظام حامل العينة المدمج بحيث يمكن للمشغل البدء بالقياس مباشرةً.

يكون إدخال العينة وبدء القياس سهلاً كما هو الحال مع نظام حامل العينة 800 درجة مئوية.

القياسات

في هذه المذكرة التطبيقية، سيتم توضيح دقة القياس العالية لجهاز SBA 458 مع نظام حامل العينات عالي الحرارة بمثال قياسات مختلفة. نظرًا لعدم وجود مواد كهروحرارية مستقرة ومعتمدة في نطاق درجة حرارة تصل إلى 1100 درجة مئوية، فإن القياسات الموضحة هنا مع نظام حامل العينات الجديد عالي الحرارة على المعادن حتى 1100 درجة مئوية بالإضافة إلى قياس إضافي واحد على تيلورايد الرصاص المعتمد حتى 350 درجة مئوية.

يوضح الشكلان 2 و3 قياسات معامل سيبيك والتوصيل الكهربائي للنيكل والبلاديوم حتى 1100 درجة مئوية. وتقل الانحرافات عن القيم الأدبية المقابلة عن 5% لكل من معامل سيبيك والتوصيل الكهربائي.

2) قياس معامل سيبيك والتوصيلية الكهربائية للنيكل باستخدام جهاز SBA 458 بالمقارنة مع الأدبيات - المصادر [1] و [2]
3) قياس معامل سيبيك والتوصيلية الكهربائية للبلاديوم باستخدام جهاز SBA 458 بالمقارنة مع الأدبيات - المصادر [2] و [3]

تم قياس تيلورايد الرصاص المعتمد لمعامل سيبيك بانحراف أقل من 7% (الشكل 4).

يظهر مثال آخر يوضح الدقة العالية لمقياس SBA 458 في النطاق حتى 1100 درجة مئوية مع القياس على الحديد النقي.

يحتوي الحديد النقي على معامل سيبيك منخفض، مما يعقد عملية تحديد هذه القيمة. وعلى الرغم من ذلك، تُظهر نتائج قياس كل من معامل سيبيك والتوصيلية الكهربائية دقة قياس عالية (انظر الشكل 5).

4) قياس معامل سيبيك لتيلورايد الرصاص المعتمد، PbTe، باستخدام SBA 458 بالمقارنة مع الأدبيات - المصادر [1] و[2]
5) قياس معامل سيبيك والتوصيلية الكهربائية للحديد النقي باستخدام جهاز SBA 458 بالمقارنة مع الأدبيات - المصادر [2] و [4]

عند درجة حرارة الغرفة، يوجد الحديد النقي في التعديل α (البنية البلورية المكعبة المتمركزة حول الجسم أو BCC) ويتحول عند درجة حرارة 911 درجة مئوية إلى التعديل γ (البنية البلورية المكعبة المتمركزة حول الوجه أو FCC). يمكن الكشف عن هذه التحولات، بالإضافة إلى نقطة كوري، عن طريق التحليل الحراري (مقياس التمدد، DSC) والآن أيضًا باستخدام SBA 458 (انظر الشكل 6).

6) القياس على الحديد النقي باستخدام SBA 458 وDIL 402 Expedis Supreme وDSC 404 F1 Pegasus®

المواصفات

كما هو موضح في هذه القياسات، فإن SBA 458 - أيضًا مع نظام حامل العينة الجديد 1100 درجة مئوية - قادر على قياس عالي الدقة لكل من معامل سيبيك والتوصيلية الكهربائية في نطاق 1100 درجة مئوية.

لدعم نظام ناقل العينة 1100 درجة مئوية في SBA 458، يلزم وجود الإصدار 2.0.7.0 من البرنامج.

تنطبق البيانات الفنية التالية:

نطاق درجة الحرارة:

  • درجة حرارة الغرفة إلى 800 درجة مئوية
  • درجة حرارة الغرفة إلى 1100 درجة مئوية

أبعاد العينة:

  • : 10 × 10 مم
  • Ø :12.7 ... 25.4 مم
  • : الطول × العرض: 12.7 ... 12.7 ... 25.4 × 2,0 ... 25.4 مم
  • السُمك: 100 نانومتر إلى 3 مم، حسب الخصائص الفيزيائية الحرارية

نطاق قياس معامل سيبيك:

  • 10 إلى 2000 ميكروفولت/ك
  • الدقة*: ± 7%
  • التكرار: ± 3%

نطاق قياس الموصلية الكهربائية:

  • 0.من 05 إلى 150000 S/سم
  • الدقة*: ± 5%
  • التكرار*: ± 3%

* لمعظم المواد

Literature

  1. [1]
    Burkov, A.T., Heinrich, A., Konstantinov, P.P, Experimentalset-up for thermopower and resistivity measurements at 100-1300 K, Measurement science and technology 12, 2001
  2. [2]
    Foiles, C.L., Thermopower of pure metals and dilute alloys, in Landoldt-Börnstein, Group III, Band 15, 1985
  3. [3]
    Khellaf, A., Lattice Defect Studies of High Quality Single Crystal Platinum and Palladium, The University of Arizona, Faculty of the Department of Physics, 1987
  4. [4]
    Hust, J.G., Lankford, A.B., National Bureau of Standards,U.S. Department of Commerce, Standard Reference Material: Update of Thermal Conductivity and Electrical Resistivity of Electrolytic Iron, Tungsten and Stainless Steel, NBS Special Publication 260-90, 1984