Δειγματοθήκη για υγρά μέταλλα (ζαφείρι)
Η μείωση των χρόνων και του κόστους ανάπτυξης, η βελτιστοποίηση των διαδικασιών κατασκευής και η μείωση των μαζών παρά τις ολοένα και υψηλότερες απαιτήσεις σε θερμικά καταπονημένα εξαρτήματα αποτελούν σημαντικούς στόχους της αυτοκινητοβιομηχανίας. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται αριθμητικές προσομοιώσεις για την πρόβλεψη της κατανομής της θερμοκρασίας εντός των εξαρτημάτων του κινητήρα κατά τη διαδικασία χύτευσης. Βασική αναγκαιότητα γι' αυτό είναι η γνώση των θερμοφυσικών ιδιοτήτων του υλικού χύτευσης σε όλο το εύρος θερμοκρασιών. Στο παρόν φύλλο εφαρμογής παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της μέτρησης των θερμοφυσικών ιδιοτήτων του χυτοσιδήρου. Οι μετρήσεις LFA πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση ειδικού δοχείου από ζαφείρι για μετρήσεις υγρών μετάλλων. Το δοχείο από ζαφείρι εξασφαλίζει καθορισμένες διαστάσεις του υγρού.
Αποτελέσματα δοκιμών
Η θερμική διάχυση και η ειδική θερμότητα (μετρημένες με DSC) παρουσιάζουν τυπική συμπεριφορά με κορυφές στη μετάβαση Curie (μετάβαση φάσης2ης τάξης). Η θερμική αγωγιμότητα μειώνεται σχεδόν συνεχώς μέχρι το τήγμα. Ένα τυπικό βήμα στη θερμική διαχυτότητα/αγωγιμότητα ανιχνεύθηκε για τη μετάβαση φάσης (στερεό/υγρό) πάνω από τους 1150°C. Ο λόγος είναι ότι η δομή του πλέγματος καταρρέει κατά τη διάρκεια της μετάβασης φάσης. Το παράδειγμα δείχνει σαφώς ότι η μέθοδος LFA δεν περιορίζεται σε στερεά υλικά με καθορισμένες διαστάσεις. Με τη χρήση της υποδοχής δείγματος για υγρά μέταλλα, η μέτρηση των κραμάτων σιδήρου είναι δυνατή και εντός της υγρής φάσης.
Συνθήκες δοκιμής
- Εύρος θερμοκρασίας:
- °C
- Δοχείο δείγματος:
- Για υγρό μέταλλο
- Πάχος δείγματος:
- 1.5 mm
- Προετοιμασία επιφάνειας δείγματος:
- Αμμοβολή
- Ειδική θερμοχωρητικότητα (cp)Η θερμοχωρητικότητα είναι ένα φυσικό μέγεθος ειδικό για κάθε υλικό, το οποίο καθορίζεται από την ποσότητα θερμότητας που παρέχεται στο δείγμα, διαιρούμενη με την προκύπτουσα αύξηση της θερμοκρασίας. Η ειδική θερμοχωρητικότητα σχετίζεται με τη μονάδα μάζας του δείγματος.cp από DSC, χρησιμοποιούμενο πρότυπο:
- Ζαφείρι