| Published: 

SBA 458 Nemesis® - Rozšíření teplotního rozsahu

Nový

Pomocí přístroje Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 Nemesis® (obr. 1) lze stanovit Seebeckův koeficientSeebeckův koeficient je poměr indukovaného termoelektrického napětí a rozdílu teplot mezi dvěma body na elektrickém vodiči.Seebeckův koeficient i elektrickou vodivost v rozsahu od pokojové teploty do 800 °C při použití různých geometrií a rozměrů vzorků. Díky vývoji vysokoteplotního systému nosiče vzorků pro Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 lze nyní provádět měření také v rozsahu teplot od pokojové teploty do 1100 °C.

Díky vývoji vysokoteplotního nosiče vzorků pro Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 lze nyní provádět měření také v teplotním rozsahu od pokojové teploty do 1100 °C.

SBA 458 Nemesis, vysoce přesné měřicí zařízení, má elegantní design, digitální rozhraní a pokročilé testovací funkce.
1) Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 Nemesis®

Snadná realizace

Nový vysokoteplotní nosič vzorků je vybaven keramickými součástmi a speciálně navrženými mikroohřívači, které umožňují měření až do teploty 1100 °C. Kromě toho jsou citlivé části v systému nosiče vzorků také chráněny.

Vysokoteplotní systém nosiče vzorků lze použít - bez dodatečného mechanického nebo elektrického nastavení - v základní jednotce Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 (plug and play). Software automaticky rozpozná vestavěný systém nosiče vzorků, takže obsluha může přímo zahájit měření.

Vložení vzorku a zahájení měření je stejně snadné jako u systému nosiče vzorků 800 °C.

Měření

V této aplikační poznámce bude na příkladu různých měření demonstrována vysoká přesnost měření přístroje Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 se systémem vysokoteplotního nosiče vzorků. Vzhledem k tomu, že v teplotním rozsahu do 1100 °C neexistují žádné stabilní a certifikované termoelektrické materiály, jsou zde uvedena měření s novým vysokoteplotním systémem nosiče vzorků na kovech do 1100 °C a jedno další měření na certifikovaném teluridu olova do 350 °C.

Obrázky 2 a 3 ukazují měření Seebeckova koeficientu a elektrické vodivosti niklu a palladia do 1100 °C. Odchylky od odpovídajících literárních hodnot jsou menší než 5 % jak u Seebeckova koeficientu, tak u elektrické vodivosti.

Graf porovnávající Seebeckův koeficient a elektrickou vodivost niklu při různých teplotách, se zvýrazněním výsledků SBA 458 a literárních odkazů.
2) Měření Seebeckova koeficientu a elektrické vodivosti niklu pomocí přístroje Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 ve srovnání s literaturou - zdroje [1] a [2]
Graf porovnávající Seebeckův koeficient a elektrickou vodivost palladia při různých teplotách se zvýrazněním klíčových datových bodů a trendů.
3) Měření Seebeckova koeficientu a elektrické vodivosti palladia pomocí přístroje Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 ve srovnání s literaturou - zdroje [2] a [3]

U teluridu olova certifikovaného pro Seebeckův koeficientSeebeckův koeficient je poměr indukovaného termoelektrického napětí a rozdílu teplot mezi dvěma body na elektrickém vodiči.Seebeckův koeficient byla naměřena odchylka menší než 7 % (obr. 4).

Další příklad demonstrující vysokou přesnost přístroje Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 v rozsahu do 1100 °C je uveden na měření čistého železa.

Čisté železo má nízký Seebeckův koeficientSeebeckův koeficient je poměr indukovaného termoelektrického napětí a rozdílu teplot mezi dvěma body na elektrickém vodiči.Seebeckův koeficient, což komplikuje proces stanovení této hodnoty. Přesto výsledky měření Seebeckova koeficientu i elektrické vodivosti vykazují vysokou přesnost měření (viz obr. 5).

Měření Seebeckova koeficientu pro certifikovaný telurid olova (PbTe) vs. SBA 458, které ukazuje závislost na teplotě.
4) Měření Seebeckova koeficientu certifikovaného teluridu olova, PbTe, pomocí přístroje Elektrická vodivost (SBA)Elektrická vodivost je fyzikální vlastnost udávající schopnost materiálu přenášet elektrický náboj. SBA 458 ve srovnání s literaturou - zdroje [1] a [2]
Měření Seebeckova součinitele a elektrické vodivosti čistého železa v teplotním rozsahu, porovnání údajů ze SBA 458 s literaturou.
5) Měření Seebeckova součinitele a elektrické vodivosti čistého železa pomocí přístroje SBA 458 v porovnání s literaturou - zdroje [2] a [4]

Při pokojové teplotě se čisté železo vyskytuje v modifikaci α (tělesově centrovaná kubická krystalová struktura neboli BCC) a při teplotě 911 °C se mění na modifikaci γ (čelně centrovaná kubická krystalová struktura neboli FCC). Tyto přechody, stejně jako Curieho bod, lze zjistit pomocí termické analýzy (dilatometr, DSC) a nyní také pomocí přístroje SBA 458 (viz obrázek 6).

Údaje z měření čistého železa, které ukazují tepelné vlastnosti, včetně trendů DSC a CTE v různých teplotních rozmezích.
6) Měření na čistém železe pomocí přístrojů SBA 458, DIL 402 Expedis®Supreme a DSC 404 F1 Pegasus®

Specifikace

Jak se ukázalo při těchto měřeních, je přístroj SBA 458 - také s novým systémem nosiče vzorku pro teplotu 1100 °C - schopen měřit Seebeckův koeficientSeebeckův koeficient je poměr indukovaného termoelektrického napětí a rozdílu teplot mezi dvěma body na elektrickém vodiči.Seebeckův koeficient i elektrickou vodivost s vysokou přesností v rozsahu do 1100 °C.

Pro podporu systému nosiče vzorků 1100 °C v přístroji SBA 458 je vyžadován software verze 2.0.7.0.

Platí následující technické údaje:

Teplotní rozsah:

  • Pokojová teplota až 800 °C
  • Pokojová teplota do 1100 °C

Rozměry vzorku:

  • :10 x 10 mm
  • Ø :12,7 ... 25,4 mm
  • : Délka x šířka:12,7 ... 25,4 x 2,0 ... 25,4 mm
  • Tloušťka: 100 nm až 3 mm, v závislosti na termofyzikálních vlastnostech

Rozsah měření Seebeckova koeficientu:

  • 10 až 2000 μV/K
  • Přesnost*: ± 7 %
  • Opakovatelnost: ± 3 %

Rozsah měření elektrické vodivosti:

  • 0.05 až 150000 S/cm
  • Přesnost*: ± 5 %
  • Opakovatelnost*: ± 3 %

* pro většinu materiálů

Literature

  1. [1]
    Burkov, A.T., Heinrich, A., Konstantinov, P.P, Experimentalset-up for thermopower and resistivity measurements at 100-1300 K, Measurement science and technology 12, 2001
  2. [2]
    Foiles, C.L., Thermopower of pure metals and dilute alloys, in Landoldt-Börnstein, Group III, Band 15, 1985
  3. [3]
    Khellaf, A., Lattice Defect Studies of High Quality Single Crystal Platinum and Palladium, The University of Arizona ,Faculty of the Department of Physics, 1987
  4. [4]
    Hust, J.G., Lankford, A.B., National Bureau of Standards, U.S.Department of Commerce, Standard Reference Material: Update of Thermal Conductivity and Electrical Resistivity of Electrolytic Iron, Tungsten and Stainless Steel, NBS Special Publication 260-90, 1984
AI Overview
An error occurred. Please try again.