Prøveholder til "flydende metaller"* (safir)
Reducerede udviklingstider og -omkostninger, optimering af fremstillingsprocesser og lavere masse på trods af stadig højere krav til termisk belastede komponenter er vigtige mål for bilindustrien. For eksempel bruges numeriske simuleringer til at forudsige temperaturfordelingen i motorkomponenterne under støbeprocessen.
En grundlæggende nødvendighed for dette er viden om støbematerialets termofysiske egenskaber over hele temperaturområdet. I denne applikationsnote præsenteres resultaterne af målingen af de termofysiske egenskaber af støbejern. LFA-målingerne blev udført ved hjælp af en særlig safirbeholder til målinger på "flydende metaller"*. Safirbeholderen sikrer definerede dimensioner af væsken.
*I denne sammenhæng henviser udtrykket "flydende metaller" til prøveholdere, der muliggør målinger ved temperaturer, der overstiger metallers Smeltetemperaturer og entalpierEt stofs fusionsenthalpi, også kendt som latent varme, er et mål for den energitilførsel, typisk varme, der er nødvendig for at omdanne et stof fra fast til flydende tilstand. Et stofs smeltepunkt er den temperatur, hvor det skifter tilstand fra fast (krystallinsk) til flydende (isotropisk smelte).smeltepunkt.
Målebetingelser
- Temperaturområde: RT til 1400°C
- Prøveholder: Safir til væsker og kød
- Prøvens tykkelse: 1,5 mm
- Forberedelse af prøveoverflade: Sandblæst
- Specifik varmekapacitet (cp)Varmekapacitet er en materialespecifik fysisk størrelse, der bestemmes af den mængde varme, der tilføres prøven, divideret med den resulterende temperaturstigning. Den specifikke varmekapacitet er relateret til en masseenhed af prøven.cp fra DSC, anvendt standard: Safir
Resultater
Den termiske diffusivitet og specifikke varme (målt med en DSC) viser en typisk opførsel med toppe ved Curie-overgangen (2. ordens FaseovergangeUdtrykket faseovergang (eller faseændring) bruges oftest til at beskrive overgange mellem fast, flydende og gasformig tilstand.faseovergang). Varmeledningsevnen falder næsten kontinuerligt op til smelten. Et typisk trin i den termiske diffusivitet/ledningsevne blev opdaget ved faseovergangen (fast/flydende) over 1150 °C. Årsagen er, at gitterstrukturen kollapser under faseovergangen. Eksemplet viser tydeligt, at LFA-metoden ikke er begrænset til faste materialer med bestemte dimensioner. Ved hjælp af prøveholderen til flydende metaller er det også muligt at måle jernlegeringer i den flydende fase.
Eksemplet viser tydeligt, at LFA-metoden ikke er begrænset til faste materialer med definerede dimensioner. Ved hjælp af prøveholderen til "flydende metaller" er det også muligt at måle jernlegeringer i væskefasen.
