| Published: 

Нехомогенни материали - определяне на топлопроводимостта: Въпрос на размер на пробата

Въведение

Мраморът е естествен камък с разнообразни физични свойства, които му позволяват да се използва широко в области като архитектура, скулптура и декорация. Мраморът има добра топлопроводимост, което му позволява ефективно да провежда температурата в приложения като подови настилки или плотове, което го прави широко използван в кухни и охладителни камери. Трябва да се отбележи обаче, че различните видове мрамор могат да имат различни физични свойства, така че характеристиките на избрания мрамор трябва да бъдат внимателно проверени преди употреба.

Независимо от метода на измерване, размерът на пробата често е решаващ при определянето на това дали даден материал се счита за "нехомогенен". По принцип колкото по-голяма е пробата, необходима за даден метод, толкова по-голяма е областта на измерване и по този начин влиянието на незначителните разлики в състава и/или структурата е по-малко. Следователно проби от даден материал могат да се считат за представителни за един метод, докато за друг метод, използващ по-малки проби, материалът може да е твърде нехомогенен, за да се счита за представителен. Може да е необходимо да се изследват няколко проби, за да се стигне до статистически извод за определени свойства.

Условия за измерване

Определянето на коефициента на топлопроводност с помощта на TCT 716 Lambda по метода GHFM (Guarded Heat Flow Meter) се извършва върху сравнително large образци с диаметър приблизително 51 mm и дебелина от няколко милиметра до няколко сантиметра. Small нееднородности в образеца следователно не са толкова решаващи.

Резултати от измерването

Два мраморни образеца с диаметър 51 mm и дебелина 24,5 mm бяха изследвани с две различни измервателни устройства TCT. Измерванията бяха извършени при температури между 25°C и 200°C.

Зелените кръгове на фигура 1 показват измерванията на образец 1, а сините триъгълници - измерванията на образец 2. Плътната линия представя измерването на първия TCT; прекъснатата линия - измерването на второто TCT измервателно устройство. Сравнението на образци 1 и 2, измерени с едно и също измервателно устройство, показва разлика от приблизително 1-3 %, като образец 1 има тенденция да има по-ниска топлопроводимост. Разликата за проба, измерена в двете устройства TCT, е в подобен диапазон, като максималната стойност е 3 %. Следователно разликата между образците може да се счита за незначителна. Въпреки нехомогенността на мрамора, всички резултати са в рамките на ± 3 %.

1) Топлопроводимост на два мраморни образеца между 25°C и 200°C, измерена с две различни измервателни устройства TCT 716 Lambda.

Резюме

TCT 716 Lambda позволява измервания на сравнително large геометрични образци. Това означава, че дори измервания върху леко нехомогенен материал са безпроблемни и дават достатъчна точност.