LFA
Wärmeleitfähigkeitsbestimmung und Temperaturleitfähigkeitsbestimmung
Wärmeleitfähigkeitsbestimmung und Temperaturleitfähigkeitsbestimmung, Seebeck-Koeeffizient/elektrische Leitfähigkeit und Time Domain ThermoreflectanceThermoreflectance ist eine Methode zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit von Proben mit Dicken im Nano- und Mikrometer-Bereich.Thermoreflectance
Wärme- und TemperaturleitfähigkeitDie Temperaturleitfähigkeit (a mit der Einheit mm2/s) ist eine materialabhängige Stoffeigenschaft zur Charakterisierung des instationären Wärmetransports. Sie gibt an, wie schnell ein Material auf eine Temperaturänderung reagiert.Temperaturleitfähigkeit sind die wichtigsten thermophysikalischen Materialparameter für die Beschreibung der Wärmetransporteigenschaften eines Werkstoffes oder Bauteils.
Für gewöhnlich wird die WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit mit der Wärmeflussmessplattenapparatur (HFM, Heat Flow Meter) und der Geschützten Plattenapparatur (GHP, Guarded Hot Plate) bestimmt.
Für die exakte Messung der TemperaturleitfähigkeitDie Temperaturleitfähigkeit (a mit der Einheit mm2/s) ist eine materialabhängige Stoffeigenschaft zur Charakterisierung des instationären Wärmetransports. Sie gibt an, wie schnell ein Material auf eine Temperaturänderung reagiert.Temperaturleitfähigkeit hat sich die Laser Flash Technik (LFA) als rasche, vielseitige und genaue Absolutmethode durchgesetzt. NETZSCH bietet dazu vier Modelle an, die das ganze Spektrum von Materialien und Temperaturen abdecken.
Die einschlägigen Geräte- und Anwendungs-Normen für LFA (z.B. ASTM E1461, DIN EN 821) werden mit den genannten NETZSCH Geräten erfüllt.
Um als geeignet zu gelten, sollten thermoelektrische Materialien durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit, einen großen Seebeck-Koeffizienten und eine niedrige WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit gekennzeichnet sein. Inwieweit es in Zukunft möglich sein wird, thermoelektrische Generatoren einzusetzen, hängt von der Leistungsfähigkeit der Materialien ab.
Geräte zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit, der Temperaturleitfähigkeit, der cp-Bestimmung und der DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte sind ebenfalls im NETZSCH-Produktprogramm enthalten. NETZSCH bietet damit eine Komplettlösung zur Bestimmung des ZT-Wertes.
Principle of the LFA Method
The laser or light flash method is used for measurement of the thermal diffusivity of a variety of different materials.
The front surface of a plane-parallel sample is heated by a light pulse and the resulting temperature rise at the sample’s rear face is recorded as a function of time. The higher the thermal diffusivity, the faster the temperature rise reaches the rear face.
In a one-dimensional, the thermal diffusivity rise is calculated from this temperature rise as follows:
a = 0.1388 ⋅ d² / t0.5 with
a – Thermal diffusivity in cm²/s
d – Thickness of the sample in cm
t0.5 – Time to half minimum in s
With all NETZSCH laser flash apparatuses (LFAs), the thermal diffusivity and specific heat capacity can be determined. This data is then used for calculation of the thermal conductivity.
Wärme- und Temperaturleitfähigkeitsbestimmung
Für die exakte Messung der Temperatur- bzw. Wärmeleitfähigkeit hat sich die Laser Flash- oder Light Flash- Technik (LFA) als rasche, vielseitige und genaue Messmethode durchgesetzt. NETZSCH bietet insgesamt drei Modelle an (LFA 467 HyperFlash®®, LFA 457 MicroFlash®® und LFA 427), die ein weites Spektrum von Materialien und Temperaturen abdecken.
Die Wärmeleitfähigkeit (λ) von Isolierstoffen lässt sich direkt mit Plattenapparaturen (HFM = Heat Flow Meter oder GHP = Guarded Hot Plate) bestimmen: Dazu zählen das HFM 446 Lambda mit neuen, erweiterten Messmöglichkeiten sowie die geschützte Plattenapparatur GHP 456 Titan®®, die als Absolutmethode keine Kalibrierung benötigt.
Die genannten Geräte arbeiten auf der Basis relevanter Geräte- und Anwendungsnormen. Im Einzelnen sind dies u.a.:
- Für LFA: ASTM E1461. DIN EN 821-2, ISO 22007-4, ISO 18755
- Für HFM: ASTM C518, ISO 8301, DIN EN 12667, JIS A 1412
- Für GHP: ISO 8302, ASTM C177, DIN EN 12939, DIN EN 12667, DIN EN 13163
