Úvod
Stanovení tepelné vodivosti vysoce průhledných materiálů, jako jsou skla, představuje pro některé měřicí metody výzvu. Laserová záblesková analýza (LFA) je jednou z nejpoužívanějších metod pro stanovení tepelné difuzivity a tepelné vodivosti. Aby bylo možné provést měření LFA, musí být materiál neprůhledný nebo musí být takový. U vysoce průhledných vzorků to může vyžadovat speciální techniky potahování.
Metoda měření pomocí chráněného měřiče tepelného toku (GHFM) (ASTM E 1530) s přístrojem TCT 716 Lambda umožňuje měření takových vzorků bez speciální předběžné úpravy. Přístrojem TCT 716 Lambda lze měřit pevné a tuhé vzorky s nízkou a medium tepelnou vodivostí v rozsahu -10 až 300 °C.
Nízká Tepelná vodivostTepelná vodivost (λ s jednotkou W/(m-K)) popisuje přenos energie - ve formě tepla - hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu (viz obr. 1). Podle druhého termodynamického zákona teplo vždy proudí ve směru nižší teploty.tepelná vodivost a schopnost odolávat extrémním teplotním výkyvům činí z borosilikátového skla, známého také pod obchodním názvem Pyrex®, nepostradatelný materiál v mnoha oborech, které vyžadují vysoký tepelný výkon. Příkladem je laboratorní vybavení, jako jsou baňky nebo zkumavky, sterilizační nádoby v lékařské technice nebo kuchyňské nádobí, jako jsou zapékací mísy a odměrky.
Podmínky měření
Dva vzorky borosilikátového skla od různých výrobců (Aachner Quarzglas Technologie Heinrich GmbH & Co. KG a Corning Inc.) byly zkoumány pomocí TCT 716 Lambda. Vzorky měly průměr přibližně 51 mm a tloušťku 25,4 mm, resp. 12,7 mm a byly zkoumány dvěma různými měřicími přístroji TCT 716 Lambda na různých místech (NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb, a NETZSCH Instruments North America, LLC).
Stejně jako při každém měření byla na vzorky před zkouškou nanesena tepelná pasta, aby se snížil Kontaktní odporPodle druhého termodynamického zákona se přenos tepla mezi dvěma systémy vždy pohybuje ve směru od vyšších teplot k nižším. Množství tepelné energie přenášené vedením tepla, např. stěnou budovy, je ovlivněno tepelnými odpory betonové stěny a izolační vrstvy.kontaktní odpor mezi vzorkem a deskami a aby se sladily s kalibrací. Vzorky pak byly měřeny v rozmezí od -10 °C do 300 °C, resp. od 25 °C do 150 °C.
Výsledky měření
Obrázek 1 shrnuje výsledky měření. Modré trojúhelníky a zelené kruhy představují výsledky měření TCT a ukazují dobrou shodu. Pyrex® je také mezinárodně známý referenční materiál pro tepelnou vodivost [1]. Tyto hodnoty jsou na obrázku 1 znázorněny černou čarou. Všechny výsledky měření se pohybují v rozmezí ± 3 % od literární hodnoty.
Souhrn
Měření vysoce transparentních materiálů lze snadno provádět pomocí TCT 716 Lambda bez speciální předúpravy vzorků a vykazuje dobrou shodu s literárními hodnotami.