| Published: 

SBA 458 Nemesis® - Udvidelse af temperaturområdet

Ny

Med Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 Nemesis® (figur 1) kan både Seebeck-koefficienten og den elektriske ledningsevne bestemmes i området fra stuetemperatur til 800 °C ved hjælp af forskellige prøvegeometrier og -dimensioner. Ved hjælp af udviklingen af et højtemperatur-prøvebærersystem til Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 kan der nu også udføres målinger i temperaturområdet fra stuetemperatur til 1100 °C.

Ved hjælp af udviklingen af et højtemperatur-prøvebærersystem til Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 kan der nu også udføres målinger i temperaturområdet fra stuetemperatur til 1100 °C.

SBA 458 Nemesis, en højpræcisionsmåler, har et slankt design, en digital grænseflade og avancerede testfunktioner.
1) Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 Nemesis®

Nem realisering

Det nye højtemperatur-prøvebærersystem er udstyret med keramiske komponenter og specialdesignede mikrovarmere, der gør det muligt at måle ved op til 1100 °C. Desuden er følsomme dele i prøvebærersystemet også beskyttet.

Højtemperatur-prøvebærersystemet kan bruges - uden yderligere mekanisk eller elektrisk justering - i basisenheden i Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 (plug and play). Softwaren genkender automatisk det indbyggede prøvebærersystem, så operatøren kan gå direkte i gang med målingen.

Indsættelse af prøven og start af målingen er lige så let som med 800°C prøvebærersystemet.

Målinger

I denne applikationsnote vil den høje målenøjagtighed af Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 med højtemperatur prøvebærersystemet blive demonstreret med eksempler på forskellige målinger. Da der ikke findes stabile og certificerede termoelektriske materialer i temperaturområdet op til 1100 °C, er de målinger, der vises her med det nye højtemperatur-prøvebærersystem, på metaller op til 1100 °C samt en ekstra måling på certificeret blytellurid til 350 °C.

Figur 2 og 3 viser målingerne af Seebeck-koefficienten og den elektriske ledningsevne for nikkel og palladium ved 1100 °C. Afvigelserne fra de tilsvarende litteraturværdier er mindre end 5 % for både Seebeck-koefficienten og den elektriske ledningsevne.

Graf, der sammenligner Seebeck-koefficient og elektrisk ledningsevne for nikkel ved forskellige temperaturer, med fremhævelse af SBA 458-resultater og litteraturhenvisninger.
2) Måling af Seebeck-koefficienten og den elektriske ledningsevne for nikkel med Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 i sammenligning med litteraturen - Kilder [1] og [2]
Graf, der sammenligner Seebeck-koefficienten og den elektriske ledningsevne for palladium på tværs af temperaturer og fremhæver vigtige datapunkter og tendenser.
3) Måling af Seebeck-koefficienten og den elektriske ledningsevne for palladium med Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 i sammenligning med litteraturen - Kilder [2] og [3]

Blytellurid, der er certificeret til Seebeck-koefficienten, blev målt med en afvigelse på mindre end 7 % (figur 4).

Et andet eksempel, der viser Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458's høje nøjagtighed i området op til 1100 °C, er målingen på rent jern.

Rent jern har en lav Seebeck-koefficientSeebeck-koefficienten er forholdet mellem den inducerede termoelektriske spænding og temperaturforskellen mellem to punkter på en elektrisk leder.Seebeck-koefficient, hvilket komplicerer processen med at bestemme denne værdi. På trods af dette udviser måleresultaterne for både Seebeck-koefficienten og den elektriske ledningsevne høj målenøjagtighed (se figur 5).

Seebeck-koefficientmåling for certificeret blytellurid (PbTe) vs. SBA 458, der viser temperaturafhængighed.
4) Måling af Seebeck-koefficienten for det certificerede blytellurid, PbTe, med Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 i sammenligning med litteraturen - kilder [1] og [2]
Målinger af Seebeck-koefficient og elektrisk ledningsevne for rent jern over et temperaturområde, sammenligning af SBA 458-data med litteraturen.
5) Måling af Seebeck-koefficienten og den elektriske ledningsevne for rent jern med SBA 458 i sammenligning med litteraturen - kilder [2] og [4]

Ved stuetemperatur findes rent jern i α-modifikationen (kropscentreret, kubisk krystalstruktur eller BCC) og omdannes ved 911 °C til γ-modifikationen (facecentreret kubisk krystalstruktur eller FCC). Disse overgange samt Curie-punktet kan påvises ved hjælp af termisk analyse (dilatometer, DSC) og nu også med SBA 458 (se figur 6).

Måledata på rent jern viser termiske egenskaber, herunder DSC- og CTE-tendenser på tværs af temperaturområder.
6) Måling på rent jern med SBA 458, DIL 402 Expedis®Supreme og DSC 404 F1 Pegasus®

Specifikationer

Som det fremgår af disse målinger, er SBA 458 - også med det nye 1100 °C prøvebærersystem - i stand til at foretage meget nøjagtige målinger af både Seebeck-koefficienten og den elektriske ledningsevne i området op til 1100 °C.

For at understøtte 1100°C prøvebærersystemet i SBA 458 kræves softwareversion 2.0.7.0.

Følgende tekniske data er gældende:

Temperaturområde:

  • Rumtemperatur til 800 °C
  • Rumtemperatur til 1100 °C

Prøvens dimensioner:

  • :10 x 10 mm
  • Ø :12,7 ... 25,4 mm
  • : Længde x bredde:12,7 ... 25,4 x 2,0 ... 25,4 mm
  • Tykkelse: 100 nm til 3 mm, afhængigt af de termofysiske egenskaber

Måleområde for Seebeck-koefficienten:

  • 10 til 2000 μV/K
  • Nøjagtighed*: ± 7
  • Repeterbarhed: ± 3

Måleområde for den elektriske ledningsevne:

  • 0.05 til 150000 S/cm
  • Nøjagtighed*: ± 5
  • Repeterbarhed*: ± 3 %

* til de fleste materialer

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.