Validering med Inconel 600
Introduktion
Inconel 600 er en gennemprøvet nikkel-krom-jern-legering, der ofte bruges som referencemateriale til bestemmelse af Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne. Dens termiske stabilitet, oxidationsmodstand og mekaniske styrke gør den ideel til brug i kalibreringsprocedurer. Derfor er det blevet brugt som standardmateriale af forskningsinstitutter i mange år. Dets lette tilgængelighed og homogene sammensætning bidrager også til dets egnethed som reference.
Guarded Heat Flow Meter (GHFM) er bedst kendt for at bestemme polymerers Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne, men lavtledende metaller kan også undersøges ved hjælp af denne teknik.
Målebetingelser
Varmeledningsevnen blev målt ved hjælp af TCT 716 Lambda guarded heat flow meter (GHFM). I denne stationære metode placeres en prøve af defineret tykkelse mellem to plader, der opvarmes til forskellige temperaturer. Dette skaber en varmestrøm gennem prøven. Varmestrømmen registreres, og den termiske ledningsevne kan beregnes.
Ved hjælp af TCT 716 Lambda, som giver mulighed for samtidig måling på to prøver, blev to Inconel 600-prøver med en diameter på 51 mm og en tykkelse på ca. 31,8 mm analyseret. Før målingen blev prøverne belagt med silikonefedt for at forbedre kontakten mellem prøven og pladerne og for at minimere grænseflademodstanden. Målingen blev udført samtidigt på begge prøver i et temperaturområde mellem stuetemperatur og 300 °C. Et tryk på ca. 175 kPa blev påført prøverne under testen.
Til evaluering af måleresultaterne blev der brugt en kvartsglaskalibrering.
Tabel 1: Måleparametre
| Metode | GHFM |
|---|---|
| Kalibreringsmateriale | Kvartsglas |
| Prøver | Inconel 600 |
| Prøvens diameter | 51 mm |
| Prøvens tykkelse | 31.8 mm |
| Atmosfære | Luft |
| Kontakttryk | 175 kPa |
| Temperaturprogram | RT til 300°C i intervaller på 50 K |
Resultater af målinger
Figur 1 viser varmeledningsevnen sammenlignet med litteraturdata [1]. Begge prøver ligger inden for den udvidede måleusikkerhed på ca. 4,8 %, der forventes for Inconel 600 [2].
Konklusion
Måleresultaterne bekræfter, at TCT 716 Lambda Guarded Heat Flow Meter kan bruges til pålidelig bestemmelse af varmeledningsevnen, selv på metaller med lav ledningsevne. Dette understreger målemetodens præcision og reproducerbarhed, især i det pågældende temperaturområde. De opnåede data viser god overensstemmelse med litteraturværdier, hvilket yderligere bekræfter metodens egnethed til termofysisk analyse.