Highlights
TCT 716 Lambda - Zwischen klassischen Wärmeflussmessgeräten und Laser Flash-Systemen
Das TCT 716 Lambda erlaubt Analysemöglichkeiten an Proben mit optimalen Abmessungen: kleiner als herkömmliche HFM-Proben und größer als LFA-Proben. Dadurch lassen sich Untersuchungen an homogenen und inhomogenen Materialien mit niedrigen bis mittleren Wärmeleitfähigkeiten realisieren, wie beispielsweise Polymeren, Verbundwerkstoffen, Glass, Keramik, einigen Metalle etc.
Das robuste Design des geschützten Wärmeflussmessgeräts (engl. guarded heat flow meter GHFM) TCT 716 Lambda bietet eine einfache und unkomplizierte Handhabung von Soft- und Hardware. Dieses GHFM ist vollkommen software-geregelt, einschließlich der mittleren Temperatur und der aufgebrachten Kraft. Zusätzlich lässt die Software eine unbegrenzte Anzahl an Temperaturschritten in einem Prüfzyklus für optimale Leistungsfähigkeit zu
Dieses GHFM verfügt über einen linken und rechten Teststapel und ermöglicht so die Prüfung an einer einzelnen Probe oder gleichzeitig an zwei Proben. Die Teststapel sind unabhängig voneinander bezüglich Anpresskraft und Probendicke und können über den gesamten Temperaturbereich von -10 °C bis 300 °C betrieben werden. Diese Anordnung erhöht den Probendurchsatz sowie die Erfassung einer größeren Datenmenge in kürzerer Zeit
Das System besitzt eine präzise Temperaturregelung mit einer Auflösung von 0,1 °C. Es ist mit mehreren hochauflösenden Detektoren (RTD) ausgestattet, die eine genaue Messung des thermischen Gradienten über die Stapelund Probendicke ermöglichen
Kosteneffiziente Kühlung
CO2 ist ein natürliches Kühlmittel, das nachhaltige und energieeffiziente Kühlung in allen Bereichen bietet, von Lagerhäusern bis hin zu Eismaschinen – einschließlich des TCT 716 Lambda!
CO2 hat einzigartige thermophysikalische Eigenschaften: ∙ Sehr guter Wärmeübergangskoeffizient
- Hoher Energiegehalt
- Relativ unempfindlich gegen Druckverluste
- Sehr geringe Viskosität Im Gegensatz zu anderen GHFMs erlaubt dieses Design eine CO2-Kühlung mit optimaler Temperaturregelung.
Eine teures Kühlaggregat wird nicht benötigt. Darüber hinaus ist eine Zwangskühlung des Geräts möglich und der CO2-Verbrauch über der Umgebungstemperatur ist gering.
Methode
Wärmeleitfähigkeit - Der Schlüsselfaktor für verbesserte Energieeffizienz
Die Wärmeleitfähigkeit ist ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten. Sie gibt an, wie gut sich Wärme durch einen Stoff bewegen kann. Die gebräuchlichste Methode zur Messung der Wärmeleitfähigkeit ist die stationäre Methode, auch bekannt als Wärmestrommessmethode.
Bei dieser Methode wird eine Materialprobe mit bekannten Abmessungen zwischen zwei Platten mit unterschiedlichen Temperaturen gelegt. Eine Platte wird erwärmt, während die andere gekühlt wird, wodurch ein Temperaturgefälle über das Material entsteht. Die Wärme fließt durch die Probe von der heißen Platte zur kalten Platte. Die Wärmeübertragungsrate (Wärmestrom) und die Temperaturdifferenz über der Probe werden gemessen.
Mit Hilfe des Fourierschen Wärmeleitungsgesetzes, das den Wärmestrom, das Temperaturgefälle und die Wärmeleitfähigkeit des Materials in Beziehung setzt, kann die Wärmeleitfähigkeit der Probe berechnet werden. Bei dieser Berechnung werden Faktoren wie die Abmessungen der Probe und der Wärmewiderstand an der Schnittstelle zwischen der Probe und den Platten berücksichtigt.
Durch Wiederholung der Messungen mit verschiedenen Proben und unter verschiedenen Bedingungen kann die Wärmeleitfähigkeit des Materials genau bestimmt werden. Diese Informationen sind entscheidend für die Bewertung der Isolationseigenschaften von Materialien, die im Bauwesen, in der Elektronik und bei verschiedenen anderen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen die Wärmeübertragung eine Rolle spielt.
TCT 716 Lambda - Funktionsprinzip
Der Anwender misst die Dicke der Probe(n) und platziert sie zwischen zwei beheizbaren Platten, die auf unterschiedliche Temperaturen eingestellt sind. Direkt unterhalb den Plattenoberflächen sind Temperatursensoren (RTD) zur Messung des Temperaturabfalls der Probe angebracht. Ähnliche Sensoren sind auch in den oberen und unteren Teststapeln eingebettet, um den Wärmestrom durch die Probekörper zu messen. (Messbereich: 51 mm) Beim Erreichen stationärer Bedingungen werden diese Signale zur Berechnung der Wärmeleitfähigkeit herangezogen. Sobald die Software thermisches Gleichgewicht anzeigt, wird die Messung durchgeführt.
NETZSCH bietet weitere Produkte, die Sie bei der Messung der Wärmeleitfähigkeit unterstützen:
Spezifikationen
TCT 716 Lambda | |
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Allgemein | |
Norm | Basierend auf ASTM E1530 |
Betrieb | Externer PC, minimal i5 oder gleichwertig, 500 GB, 2x USB 3.0 (nicht beinhaltet) |
Automatisierte Gerätekalibrierung | Ja; Referenzmaterial: Quarzglas |
Prüfkammer | Motorisiertes Öffnen, Schließen und Verriegeln |
Messdaten | |
Bereich thermischer Widerstand | 0,001 ... 0,030 m2·K/W |
Bereich Wärmeleitfähigkeit | 0,1 … ca. 45 W/(m·K) (bei geeigneten Probendicken) |
Genauigkeit Wärmeleitfähigkeit | ±3 % Abweichung vom Literaturwert (abhängig von der Genauigkeit des Kalibriermaterials) |
Wiederholbarkeit der Wärmeleitfähigkeit | ±2 %, Messung an derselben Probe im selben Gerät nach Probenentnahme zwischen den Messungen |
Messzeit für unterschiedliche Materialtypen | Im Allgemeinen < 2 h/Punkt, abhängig vom Messbereich, Anzahl der Temperaturstufen und Wärmeleitfähigkeit |
Anzahl an Temperaturpunkten | Unbegrenzte Anzahl an Prüftemperaturen; im Normalfall umfasst ein Test über den gesamten Bereich: 5 Temperaturen |
Anzahl und Typ der Temperatursensoren | Premium RTD Klasse A, in Schutzkapsel, 14 gesamt/Gerät, Auflösung: 0,01 °C |
Messbereich der Platten | 51 mm, rund, Vollquerschnitt |
Probenabmessungen | |
Probengeometrie | Rund |
Probenabmessungen | ø 51 mm nominal (2 in; +0,005 in, -0,050 in); Höhe bis 31,8 mm (1¼ inch) |
Probenform | Festkörper |
Probenanzahl | Bis zu 2 unabhängige Proben, identische thermische Zyklen |
Anpresskraft und Lastregelung | |
Variable Anpresskraft | Programmierbar für nicht kompressbare Materialien |
Anpresskraft/Genauigkeit | 5 … 50 psi ± 5 psi |
Lastregelung | Automatisch |
Temperatur | |
Temperatur |
|
Temperaturgradient | Typischerweise 30 K, variabel |
Kühlsystem | Flüssig-CO2 |
RTD-Auflösung | ±0,05 %, Klasse A RTD, Auflösung von ca. ±0,01 °C |
Positionen der Temperaturmessung | Spezifische Positionen entlang des Teststapels, bestehend aus oberer Platte/Probe/unterer Platte, Wärmesenke |
Geräteabmessungen | |
Dimensionen und Gewicht | 460 mm (18”) breit, 630 mm (25”) tief, 510 mm (20”) hoch, ca. 37 kg (80 lb) (ohne CO2-Zylinder) |
CO2 Zylinder | zwingend erforderlich für den Betrieb (nicht beinhaltet) |
Proben
Das TCT 716 Lambda erlaubt typischerweise Messungen an runden festen Proben im niedrigen und mittleren Leitfähigkeitsbereich wie beispielsweise Polymere (gefüllt und ungefüllt) und niedrig leitende Keramiken und Metalle einschließlich porösen Proben. Die Probenvorbereitung ist einfach durchzuführen, denn keine Temperatursensoren müssen in der Probe eingebettet werden. Die Probenvorbereitung erfolgt gemäß ASTM E1530. Bei festen Proben wird eine Wärmeleitpaste verwendet, um den thermischen Kontakt mit den Geräteplatten zu verbessern.
Vorteile des GHFM
Das GHFM verkörpert eine zuverlässige und präzise Methode zur Messung der Wärmeleitfähigkeit und des Wärmewiderstands an einer Vielzahl an Festkörpern und leistet so einen wichtigen Beitrag zur materialwissenschaftlichen Forschung und Produktentwicklung.
- Hohe Genauigkeit: typischerweise < 3 %
- Zerstörungsfreier Test: Die zu untersuchenden Materialien können im Originalzustand gemessen werden, ohne sie zu zerstören oder anderweitig zu verändern
- Materialien: Metalle, Polymere, Keramiken, Verbundwerkstoffe usw.
- Probengröße: ø 51 mm, Dicke bis zu 31,8 mm – vorteilhaft für inhomogene Proben
- Einfache Handhabung
Broschüren und Datenblätter:
Proven Excellence im Service
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