التحقق من الصحة باستخدام إنكونيل 600
مقدمة
إنكونيل 600 عبارة عن سبيكة نيكل-كروم-حديد مثبتة الفعالية وغالبًا ما تُستخدم كمادة مرجعية لتحديد التوصيل الحراري. إن ثباتها الحراري ومقاومتها للأكسدة وقوتها الميكانيكية تجعلها مثالية للاستخدام في إجراءات المعايرة. ولهذا السبب، تم استخدامها كمادة قياسية من قبل معاهد الأبحاث لسنوات عديدة. كما يساهم توافره الجاهز وتكوينه المتجانس في ملاءمته كمرجع.
يشتهر مقياس التدفق الحراري المحمي (GHFM) بتحديد الموصلية الحرارية للبوليمرات، ولكن يمكن أيضًا دراسة المعادن منخفضة التوصيل باستخدام هذه التقنية.
شروط القياس
تم قياس التوصيل الحراري باستخدام مقياس التدفق الحراري المحمي TCT 716 Lambda (GHFM). في هذه الطريقة الثابتة، توضع عينة بسماكة محددة بين لوحين يتم تسخينهما إلى درجات حرارة مختلفة. وهذا يخلق تدفقًا حراريًا عبر العينة. يتم الكشف عن التدفق الحراري ويمكن حساب الموصلية الحرارية.
باستخدام جهاز TCT 716 Lambda ، الذي يسمح بالقياس المتزامن على عينتين، تم تحليل عينتين من Inconel 600 بقطر 51 مم وسمك 31.8 مم تقريبًا. قبل القياس، تم طلاء العينات بشحم السيليكون لتحسين التلامس بين العينة والألواح وتقليل المقاومة البينية. أُجري القياس في وقت واحد على كلتا العينتين في درجة حرارة تتراوح بين درجة حرارة الغرفة و300 درجة مئوية. تم تطبيق ضغط يبلغ 175 كيلو باسكال تقريبًا على العينات أثناء الاختبار.
لتقييم نتائج القياس، استُخدمت معايرة زجاج الكوارتز.
الجدول 1: معلمات القياس
| الطريقة | GHFM |
|---|---|
| مادة المعايرة | زجاج الكوارتز |
| العينات | إنكونيل 600 |
| قطر العينة | 51 مم |
| سُمك العينة | 31.8 مم |
| الغلاف الجوي | الهواء |
| ضغط التلامس | 175 كيلو باسكال |
| برنامج درجة الحرارة | RT إلى 300 درجة مئوية على فترات 50 كلفن |
نتائج القياس
يوضح الشكل 1 الموصلية الحرارية مقارنة ببيانات الأدبيات [1]. تقع كلتا العينتين في نطاق عدم اليقين الموسع للقياس بنسبة 4.8% تقريبًا المتوقعة ل Inconel 600 [2].
الخاتمة
تؤكد نتائج القياس أنه يمكن استخدام مقياس التدفق الحراري TCT 716 Lambda المحمي TCT 716 لتحديد الموصلية الحرارية بشكل موثوق، حتى على المعادن منخفضة التوصيل. وهذا يؤكد دقة طريقة القياس وقابليتها للتكرار، خاصةً في نطاق درجات الحرارة قيد الدراسة. تُظهر البيانات التي تم الحصول عليها اتفاقًا جيدًا مع القيم الأدبية، مما يؤكد كذلك ملاءمة هذه الطريقة للتحليل الفيزيائي الحراري.