| Published: 

SBA 458 Nemesis® - Επέκταση του θερμοκρασιακού εύρους

Νέο

Με το Ηλεκτρική αγωγιμότητα (SBA)Η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι μια φυσική ιδιότητα που δείχνει την ικανότητα ενός υλικού να επιτρέπει τη μεταφορά ηλεκτρικού φορτίου. SBA 458 Nemesis® (σχήμα 1), τόσο ο συντελεστής Seebeck όσο και η ηλεκτρική αγωγιμότητα μπορούν να προσδιοριστούν στο εύρος από τη θερμοκρασία δωματίου έως τους 800°C χρησιμοποιώντας διάφορες γεωμετρίες και διαστάσεις δειγμάτων. Με την ανάπτυξη ενός συστήματος μεταφοράς δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας για το Ηλεκτρική αγωγιμότητα (SBA)Η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι μια φυσική ιδιότητα που δείχνει την ικανότητα ενός υλικού να επιτρέπει τη μεταφορά ηλεκτρικού φορτίου. SBA 458, οι μετρήσεις μπορούν τώρα να πραγματοποιηθούν και στην περιοχή θερμοκρασιών από θερμοκρασία δωματίου έως 1100°C.

Μέσω της ανάπτυξης ενός συστήματος φορέα δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας για το Ηλεκτρική αγωγιμότητα (SBA)Η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι μια φυσική ιδιότητα που δείχνει την ικανότητα ενός υλικού να επιτρέπει τη μεταφορά ηλεκτρικού φορτίου. SBA 458, οι μετρήσεις μπορούν τώρα επίσης να διεξάγονται στην περιοχή θερμοκρασιών από θερμοκρασία δωματίου έως 1100°C.

Το SBA 458 Nemesis, μια συσκευή μέτρησης υψηλής ακρίβειας, διαθέτει κομψή σχεδίαση, ψηφιακή διεπαφή και προηγμένες δυνατότητες δοκιμών.
1) Ηλεκτρική αγωγιμότητα (SBA)Η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι μια φυσική ιδιότητα που δείχνει την ικανότητα ενός υλικού να επιτρέπει τη μεταφορά ηλεκτρικού φορτίου. SBA 458 Nemesis®

Εύκολη υλοποίηση

Το νέο σύστημα μεταφοράς δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας είναι εξοπλισμένο με κεραμικά εξαρτήματα και ειδικά σχεδιασμένους μικροθερμαντήρες που επιτρέπουν μετρήσεις έως 1100°C. Επιπλέον, προστατεύονται επίσης τα ευαίσθητα μέρη του συστήματος φορέα δείγματος.

Το σύστημα φορέα δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί - χωρίς πρόσθετη μηχανική ή ηλεκτρική ρύθμιση - στη βασική μονάδα του Ηλεκτρική αγωγιμότητα (SBA)Η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι μια φυσική ιδιότητα που δείχνει την ικανότητα ενός υλικού να επιτρέπει τη μεταφορά ηλεκτρικού φορτίου. SBA 458 (plug and play). Το λογισμικό αναγνωρίζει αυτόματα το ενσωματωμένο σύστημα φορέα δείγματος, ώστε ο χειριστής να μπορεί να ξεκινήσει άμεσα τη μέτρηση.

Η εισαγωγή του δείγματος και η έναρξη της μέτρησης είναι εξίσου εύκολη όπως και με το σύστημα φορέα δείγματος 800°C.

Μετρήσεις

Στο παρόν σημείωμα εφαρμογής, η υψηλή ακρίβεια μέτρησης του SBA 458 με το σύστημα μεταφοράς δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας θα καταδειχθεί με το παράδειγμα διαφόρων μετρήσεων. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν σταθερά και πιστοποιημένα θερμοηλεκτρικά υλικά στην περιοχή θερμοκρασιών έως 1100°C, οι μετρήσεις που παρουσιάζονται εδώ με το νέο σύστημα φορέα δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας αφορούν μέταλλα έως 1100°C καθώς και μία επιπλέον μέτρηση σε πιστοποιημένο τελλουρίδιο μολύβδου έως 350°C.

Στα σχήματα 2 και 3 παρουσιάζονται οι μετρήσεις του συντελεστή Seebeck και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του νικελίου και του παλλαδίου στους 1100°C. Οι αποκλίσεις από τις αντίστοιχες βιβλιογραφικές τιμές είναι μικρότερες από 5% τόσο για τον συντελεστή Seebeck όσο και για την ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Διάγραμμα σύγκρισης του συντελεστή Seebeck και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του νικελίου σε διάφορες θερμοκρασίες, με έμφαση στα αποτελέσματα του SBA 458 και τις βιβλιογραφικές αναφορές.
2) Μέτρηση του συντελεστή Seebeck και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του νικελίου με το SBA 458 σε σύγκριση με τη βιβλιογραφία - Πηγές [1] και [2]
Γράφημα που συγκρίνει τον συντελεστή Seebeck και την ηλεκτρική αγωγιμότητα του παλλαδίου σε διάφορες θερμοκρασίες, επισημαίνοντας τα βασικά σημεία δεδομένων και τις τάσεις.
3) Μέτρηση του συντελεστή Seebeck και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του παλλαδίου με το SBA 458 σε σύγκριση με τη βιβλιογραφία - Πηγές [2] και [3]

Ο τελλουρίτης μολύβδου που πιστοποιήθηκε για τον συντελεστή Seebeck μετρήθηκε με απόκλιση μικρότερη από 7% (σχήμα 4).

Ένα άλλο παράδειγμα που αποδεικνύει την υψηλή ακρίβεια του SBA 458 στην περιοχή έως 1100°C παρουσιάζεται με τη μέτρηση σε καθαρό σίδηρο.

Ο καθαρός σίδηρος έχει χαμηλό συντελεστή Seebeck, γεγονός που περιπλέκει τη διαδικασία προσδιορισμού της εν λόγω τιμής. Παρόλα αυτά, τα αποτελέσματα των μετρήσεων τόσο του συντελεστή Seebeck όσο και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας παρουσιάζουν υψηλή ακρίβεια μέτρησης (βλέπε σχήμα 5).

Μέτρηση του συντελεστή Seebeck για πιστοποιημένο τελλουρίδιο του μολύβδου (PbTe) έναντι SBA 458, που δείχνει την εξάρτηση από τη θερμοκρασία.
4) Μέτρηση του συντελεστή Seebeck του πιστοποιημένου τελλουριούχου μολύβδου, PbTe, με το SBA 458 σε σύγκριση με τη βιβλιογραφία - Πηγές [1] και [2]
Μετρήσεις του συντελεστή Seebeck και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας καθαρού σιδήρου σε εύρος θερμοκρασιών, σύγκριση των δεδομένων του SBA 458 με τη βιβλιογραφία.
5) Μέτρηση του συντελεστή Seebeck και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του καθαρού σιδήρου με το SBA 458 σε σύγκριση με τη βιβλιογραφία - Πηγές [2] και [4]

Σε θερμοκρασία δωματίου, ο καθαρός σίδηρος υπάρχει στην τροποποίηση α (σωματόκεντρη, κυβική κρυσταλλική δομή ή BCC) και μετατρέπεται στους 911°C στην τροποποίηση γ (προσωποκεντρωμένη κυβική κρυσταλλική δομή ή FCC). Οι μεταπτώσεις αυτές, καθώς και το σημείο Curie, μπορούν να ανιχνευθούν με θερμική ανάλυση (dilatometer, DSC) και τώρα επίσης με το SBA 458 (βλέπε σχήμα 6).

Δεδομένα μετρήσεων σε καθαρό σίδηρο που παρουσιάζουν τις θερμικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένων των τάσεων DSC και CTE σε διάφορα θερμοκρασιακά εύρη.
6) Μέτρηση σε καθαρό σίδηρο με το SBA 458, το DIL 402 Expedis Supreme και το DSC 404 F1 Pegasus®

Προδιαγραφές

Όπως αποδείχθηκε με αυτές τις μετρήσεις, το SBA 458 - επίσης με το νέο σύστημα φορέα δειγμάτων 1100°C - είναι ικανό για μετρήσεις υψηλής ακρίβειας τόσο του συντελεστή Seebeck όσο και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας στην περιοχή έως 1100°C.

Για την υποστήριξη του συστήματος φορέα δειγμάτων 1100°C στο SBA 458 απαιτείται η έκδοση λογισμικού 2.0.7.0.

Ισχύουν τα ακόλουθα τεχνικά δεδομένα:

Εύρος θερμοκρασιών:

  • 800°C: Θερμοκρασία δωματίου έως 800°C
  • Θερμοκρασία δωματίου έως 1100°C

Διαστάσεις δείγματος:

  • : 10 x 10 mm
  • Ø :12.7 ... 25.4 mm
  • : 25.4 x 2,0 ... 25.4 mm
  • Πάχος: 100 nm έως 3 mm, ανάλογα με τις θερμοφυσικές ιδιότητες

Εύρος μέτρησης του συντελεστή Seebeck:

  • 10 έως 2000 μV/K
  • Ακρίβεια*: ± 7%
  • Επαναληψιμότητα: ± 3%

Εύρος μέτρησης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας:

  • 0.s/cm
  • Ακρίβεια*: ± 5%
  • Επαναληψιμότητα*: ± 3%

* για τα περισσότερα υλικά

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.