Въведение
Определянето на коефициента на топлопроводност на силно прозрачни материали, като например стъкла, представлява предизвикателство за някои методи за измерване. Лазерният светкавичен анализ (LFA) е един от най-широко използваните методи за определяне на топлинната дифузия и топлопроводимостта. За да се извърши LFA измерване, материалът трябва да бъде непрозрачен или да бъде направен такъв. Това може да наложи използването на специални техники за покриване на силно прозрачни образци.
Методът за измерване с охраняем топломер (GHFM) (ASTM E 1530) с уреда TCT 716 Lambda позволява измерването на такива проби без специална предварителна обработка. TCT 716 Lambda може да измерва твърди и твърди образци с ниска и medium топлопроводимост между -10 и 300°C.
Ниската топлопроводимост и способността да издържа на екстремни температурни колебания правят боросиликатното стъкло, известно още с търговското наименование Pyrex®, незаменим материал в много области, които изискват високи топлинни характеристики. Примери за това са лабораторно оборудване, като колби или епруветки, контейнери за стерилизация в медицинската техника или кухненски прибори, като съдове за печене и мерителни чаши.
Условия за измерване
Два образеца от боросиликатно стъкло от различни производители (Aachner Quarzglas Technologie Heinrich GmbH & Co. KG и Corning Inc.) бяха изследвани с помощта на TCT 716 Lambda. Пробите бяха с диаметър приблизително 51 mm и дебелина съответно 25,4 mm и 12,7 mm и бяха изследвани с две различни измервателни устройства TCT 716 Lambda на различни места (NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb, и NETZSCH Instruments North America, LLC).
Както при всяко измерване, преди изпитването върху образците беше нанесена термопаста, за да се намали контактното съпротивление между образеца и пластините и да се приведе в съответствие с калибрирането. След това пробите бяха измерени съответно от -10°C до 300°C и от 25°C до 150°C.
Резултати от измерването
Фигура 1 обобщава резултатите от измерванията. Сините триъгълници и зелените кръгове представят резултатите от измерванията на TCT и показват добро съответствие. Pyrex® също е международно известен референтен материал за топлопроводимост [1]. Тези стойности са представени с черната линия на фигура 1. Всички резултати от измерванията са в рамките на ± 3 % от литературната стойност.
Резюме
Измерването на силно прозрачни материали се извършва лесно с TCT 716 Lambda без специална предварителна обработка на пробите и показва добро съответствие с литературните стойности.