| Published: 

Nehomogenní materiály - stanovení tepelné vodivosti: Otázka velikosti vzorku

Úvod

Mramor je přírodní kámen s řadou fyzikálních vlastností, které umožňují jeho široké využití v oblastech, jako je architektura, sochařství a dekorace. Mramor má dobrou tepelnou vodivost, což mu umožňuje účinně vést teplotu v aplikacích, jako jsou podlahy nebo pracovní desky, díky čemuž se hojně používá v kuchyních a chladicích komorách. Je však třeba poznamenat, že různé typy mramoru mohou mít různé fyzikální vlastnosti, proto je třeba před použitím pečlivě zkontrolovat vlastnosti vybraného mramoru.

Bez ohledu na metodu měření je velikost vzorku často rozhodující pro určení, zda je materiál považován za "nehomogenní". Obecně platí, že čím větší je vzorek potřebný pro danou metodu, tím větší je měřená plocha, a tím menší je vliv drobných rozdílů ve složení a/nebo struktuře. Vzorky materiálu proto mohou být považovány za reprezentativní pro jednu metodu, zatímco pro jinou metodu, která používá menší vzorky, může být materiál příliš nehomogenní na to, aby mohl být považován za reprezentativní. Může být nezbytné zkoumat několik vzorků, aby bylo možné dospět ke statistickému závěru o určitých vlastnostech.

Podmínky měření

Stanovení tepelné vodivosti pomocí TCT 716 Lambda podle metody GHFM (Guarded Heat Flow Meter) se provádí na relativně large velkých vzorcích o průměru cca 51 mm a tloušťce od několika milimetrů do několika centimetrů. Small nehomogenity uvnitř vzorku proto nejsou tak rozhodující.

Výsledky měření

Dva vzorky mramoru o průměru 51 mm a tloušťce 24,5 mm byly zkoumány na dvou různých měřicích zařízeních TCT. Měření probíhala při teplotách 25 °C až 200 °C.

Zelené kruhy na obrázku 1 znázorňují měření na vzorku 1; modré trojúhelníky představují měření na vzorku 2. Plná čára představuje měření na prvním měřicím zařízení TCT; čárkovaná čára měření na druhém měřicím zařízení TCT. Porovnání vzorků 1 a 2 naměřených na stejném měřicím zařízení ukazuje rozdíl přibližně 1-3 %, přičemž vzorek 1 má tendenci mít nižší tepelnou vodivost. Rozdíl u vzorku měřeného v obou zařízeních TCT je v podobném rozmezí, maximálně 3 %. Rozdíl mezi vzorky lze proto považovat za nevýznamný. Navzdory nehomogenitě mramoru leží všechny výsledky v rozmezí ± 3 %.

Graf tepelné vodivosti porovnávající dva vzorky mramoru, který ukazuje klesající hodnoty od 25 °C do 200 °C při použití zařízení TCT 716.
1) 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 dvou vzorků mramoru mezi 25 °C a 200 °C, měřená ve dvou různých měřicích zařízeních TCT 716 Lambda.

Souhrn

TCT 716 Lambda umožňuje měření na relativně large geometriích vzorků. To znamená, že i měření na mírně nehomogenním materiálu jsou bezproblémová a poskytují dostatečnou přesnost.

AI Overview
An error occurred. Please try again.