Μάστερ SBA 458 Nemesis: Δοκιμές και ανάλυση αποτελεσμάτων

Κύρια σημεία

Μέθοδος και τεχνική για τον χαρακτηρισμό θερμοηλεκτρικών υλικών

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^® προσφέρει μια ευέλικτη διάταξη μέτρησης που προσαρμόζεται σε ένα ευρύτερο φάσμα γεωμετριών δειγμάτων από ό,τι είναι συνήθως δυνατό με αυτή την τεχνική. Αυτό το σύστημα επιτρέπει μετρήσεις της ηλεκτρικής αγωγιμότητας -μια φυσική ιδιότητα που δείχνει την ικανότητα ενός υλικού να μεταφέρει ηλεκτρικό φορτίο- σε θερμοκρασίες έως 1100°C.

Ένα από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά 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 Nemesis^® είναι η γρήγορη και βολική διαδικασία αλλαγής δείγματος. Τα δείγματα μπορούν να αντικατασταθούν γρήγορα και αβίαστα με το χέρι, χωρίς την ανάγκη χρήσης εργαλείων. Η χρήση θερμοστοιχείων με μανδύα στη διάταξη αποτρέπει την προσκόλληση των δειγμάτων στα ηλεκτρόδια, εξασφαλίζοντας ομαλές μεταβάσεις μεταξύ των μετρήσεων.

Το σύστημα ενσωματώνει επίσης έναν μηχανισμό ελέγχου ποιότητας μέσω του καινοτόμου σχεδιασμού του με δύο θερμαντήρες. Αυτοί οι θερμαντήρες λειτουργούν εναλλάξ σε κάθε βήμα θερμοκρασίας, επιτρέποντας την άμεση ανίχνευση αποκλίσεων από τη γραμμικότητα ή την υστέρηση, οι οποίες θα μπορούσαν να υποδηλώνουν ανακριβείς μετρήσεις. Αυτή η προληπτική παρακολούθηση ενισχύει την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων.

Επιπλέον, οι σταθερές θέσεις των θερμοστοιχείων σημαίνουν ότι δεν είναι πλέον απαραίτητη η συχνά επίπονη διαδικασία προσδιορισμού της απόστασής τους πριν από κάθε μέτρηση. Αυτή η αφαίρεση μιας πιθανής πηγής σφάλματος βελτιώνει σημαντικά την ακρίβεια και την αναπαραγωγιμότητα των μετρήσεων ηλεκτρικής αγωγιμότητας.

Κόκκινο καπάκι ασφαλείας με την ένδειξη "Αφαιρέστε το πριν κλείσετε τον κλίβανο" σε εργαστηριακό εξοπλισμό με μεταλλική βάση, υποδεικνύοντας τα κατάλληλα πρωτόκολλα χειρισμού.

Ο μοναδικός σχεδιασμός 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 Nemesis^® επιτρέπει τον ποιοτικό έλεγχο τόσο του συντελεστή Seebeck όσο και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Ακόμη και πριν από την έναρξη ενός χρονοβόρου προγράμματος θερμοκρασίας, αυτός ο έλεγχος ποιότητας υποδεικνύει εάν μια μέτρηση μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς σφάλματα. Επιπλέον, ο έλεγχος ποιότητας πραγματοποιείται σε κάθε βήμα θερμοκρασίας, ελέγχοντας την ορθότητα των αποτελεσμάτων των μετρήσεων για τον συντελεστή Seebeck και την ηλεκτρική αγωγιμότητα

Μέθοδος

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^® - Μια νέα μέθοδος με καινοτόμο σχεδιασμό

Το SBA 458 Nemesis^® είναι μια πραγματικά νέα μέθοδος για τον προσδιορισμό του συντελεστή Seebeck (S) και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (σ). Η νέα του διάταξη και ο έξυπνος, πρακτικός σχεδιασμός του προσφέρουν πολλά απαράμιλλα πλεονεκτήματα. Ίσως το σημαντικότερο από αυτά είναι η εξάλειψη των μειονεκτημάτων που ενυπάρχουν στις συμβατικές μεθόδους - επιτρέποντας έτσι τον αξιόπιστο και ακριβή προσδιορισμό των δύο θερμοφυσικών ιδιοτήτων S και σ.

Χρησιμοποιώντας ακίδες ρεύματος και θερμοστοιχεία στην κάτω επιφάνεια του δείγματος, η ηλεκτρική αγωγιμότητα προσδιορίζεται με τη μέθοδο 4 σημείων. Μικροθερμαντήρες τοποθετούνται κάτω από τις δύο άκρες του δείγματος, δημιουργώντας κλίσεις θερμοκρασίας και προς τις δύο κατευθύνσεις του δείγματος. Η προκύπτουσα τάση μετράται από τα καλώδια του θερμοζεύγους και στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του συντελεστή Seebeck.

Χρησιμοποιώντας το SBA 458 Nemesis^® μαζί με τα συστήματά μας Laser/Light Flash Analyzer, Differential Scanning Calorimeter και Dilatometer, είναι πλέον δυνατός ο προσδιορισμός ενός πλήρους συνόλου θερμοφυσικών ιδιοτήτων που σχετίζονται άμεσα με την αποδοτικότητα των θερμοηλεκτρικών υλικών, όπως:

Συντελεστής Seebeck (S)
Ηλεκτρική αγωγιμότητα (σ)
Θερμική αγωγιμότητα (λ)/θερμική διαχυτότητα (α)
Πυκνότητα (ρ)
Ειδική θερμοχωρητικότητα (_{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})

Διάγραμμα ιξώδους διάτμησης σε σχέση με την ταχύτητα διάτμησης που συγκρίνει δύο παρόμοια δείγματα καουτσούκ, αναδεικνύοντας την αδιαφοροποίητη συμπεριφορά ροής τους.

Γραφική παράσταση που δείχνει τη γραμμική σχέση μεταξύ τάσης και ρεύματος, επιβεβαιώνοντας την ποιότητα του συντελεστή Seebeck. — Οικόπεδο Α: Seebeck επιβεβαιώνεται από τη γραμμική συμπεριφορά των τάσεων.

Συντελεστής Seebeck

Μια βαθμίδα θερμοκρασίας δημιουργείται και στις δύο κατευθύνσεις του δείγματος από δύο μικροθερμαντήρες που λειτουργούν εναλλάξ. Ενώ βρίσκεται σε εξέλιξη η κυκλική θέρμανση, μετρώνται οι τάσεις που προκύπτουν (_UA, _UB)._UA και _UB είναι οι τάσεις μεταξύ των δύο θετικών και των δύο αρνητικών καλωδίων του θερμοζεύγους, οι οποίες απεικονίζονται σε συνάρτηση με τη διαφορά θερμοκρασίας (ΔT- και για τις δύο κατευθύνσεις). Η ΔΤ προσδιορίζεται από δύο θερμοστοιχεία (διάγραμμα Α).

Ο αριθμός των σημείων μέτρησης που προκύπτει large αποτελεί τη βάση για τον υπολογισμό μιας γραμμής παλινδρόμησης. Από την κλίση της γραμμής παλινδρόμησης μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια ο συντελεστής Seebeck:

Όλα τα σημεία μέτρησης βρίσκονται σε ευθεία γραμμή → καλά εκτελεσμένη μέτρηση (βλ. διάγραμμα Α)
Απόκλιση των σημείων μέτρησης από την ευθεία γραμμή, π.χ. υστέρηση → κακή μέτρηση

Ηλεκτρική αγωγιμότητα

Σε κάθε θερμοκρασία δοκιμής, διαφορετικές τιμές ρεύματος θα εφαρμοστούν στο δείγμα αρκετές φορές με ακίδες ρεύματος. Οι τιμές αυτές θα εφαρμόζονται και στις δύο κατευθύνσεις του δείγματος και θα μετρούνται οι τάσεις (_UA, _UB) που προκύπτουν (διάγραμμα Β).

Αυτή η διαδικασία αποδίδει έναν αριθμό σημείων μέτρησης large, επιτρέποντας τον έλεγχο ποιότητας πριν και κατά τη διάρκεια της μέτρησης όλων των βημάτων θερμοκρασίας:

Όλα τα σημεία μέτρησης βρίσκονται σε ευθεία γραμμή και οι δύο καμπύλες επικάθονται → καλά εκτελεσμένη μέτρηση (βλ. διάγραμμα Β)
Απόκλιση των σημείων μέτρησης από την ευθεία γραμμή ή οι δύο καμπύλες δεν συμπίπτουν μεταξύ τους → κακή μέτρηση

Kinetics Neo το λογότυπο, που συνδυάζει πολύχρωμα γεωμετρικά σχήματα, συμβολίζει την προηγμένη προγνωστική μοντελοποίηση για συστήματα ρητίνης που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία στην έρευνα υλικών. — Οικόπεδο Β: Η γραμμική συμπεριφορά των σημείων μέτρησης επιβεβαιώνει τον ποιοτικό έλεγχο της ηλεκτρικής αγωγιμότητας.

Προδιαγραφές

	SBA 458 `Nemesis^®`
Σχεδιασμός	Σύστημα δύο θερμαντήρων, έλεγχος ποιότητας, οριζόντια διάταξη δειγμάτων
Εύρος θερμοκρασιών των εναλλάξιμων κλιβάνων	-125°C ... 500°C RT ... 1100°C
Εύρος ρύθμισης θερμοκρασίας	Απεριόριστος αριθμός βημάτων θερμοκρασίας
Θερµοζεύγη	Inconel® με μανδύα τύπου Κ (NiCr/NiAl) Σταθερές θέσεις
Διαστάσεις δείγματος	10 x 10 mm Ø: 12.7 έως 25,4 mm Μήκος x πλάτος: 12,7 έως 25,4 mm x 2,0 έως 25,4 mm Πάχος: 100 nm έως 3 mm, ανάλογα με τις θερμοφυσικές ιδιότητες
Γεωμετρίες δειγμάτων	Τετράγωνα, στρογγυλά, ορθογώνια, λωρίδες
Εύρος συντελεστή Seebeck	10 έως 2000 μV/K Ακρίβεια: ±7% Επαναληψιμότητα: ±3%
Εύρος ηλεκτρικής αγωγιμότητας	0.05 έως 150000 S/cm Ακρίβεια: ±5% Επαναληψιμότητα: ±3%
Έλεγχος ποιότητας για την ηλεκτρική αγωγιμότητα	Πριν και κατά τη διάρκεια της μέτρησης
Έλεγχος ποιότητας για τη μέτρηση Seebeck	Πριν και κατά τη διάρκεια της μέτρησης
Αριθμός μετρήσεων με αυτόματο μέσο όρο	≥ 100
Ατμόσφαιρα	Αδρανής, οξειδωτική, αναγωγική (max. 2%_H2)
Στεγανότητα κενού	^10-2 mbar
Λογισμικό	Βασισμένο σε Windows 7, 32-/64-bit

Μάθετε ακόμη περισσότερα:

Η νέα λειτουργία plug-and-measure προσφέρει εύκολη αλλαγή δείγματος. Ο χειριστής μπορεί πλέον να χρησιμοποιεί διάφορες γεωμετρίες δειγμάτων σε διαφορετικές διαστάσεις. Δεδομένου ότι δεν απαιτείται πλέον ο προσδιορισμός της απόστασης μεταξύ των θερμοζευγών, μπορεί να πραγματοποιηθεί μια γρήγορη έναρξη της μέτρησης.

Από κάθε άποψη, ο στιβαρός σχεδιασμός του SBA 458 Nemesis^® επιτρέπει τον απρόσκοπτο, εύκολο χειρισμό. Τα θερμοστοιχεία προστατεύονται εξαιρετικά καλά από ζημιές χάρη στο περίβλημα από Inconel και είναι επιπλέον μηχανικά στερεωμένα, ώστε να επιτυγχάνεται υψηλή ακρίβεια και αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων των μετρήσεων. Παρ' όλα αυτά, τα θερμοστοιχεία και οι ακίδες ρεύματος μπορούν να αντικατασταθούν εύκολα από τον χειριστή.

Το σύστημα διαθέτει δύο μικροθερμαντήρες που λειτουργούν εναλλάξ. Η κυκλική διαδικασία θέρμανσης χρησιμοποιείται για τον ποιοτικό έλεγχο του συντελεστή Seebeck. Μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί έλεγχος ποιότητας για τη μέτρηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Ο χρήστης λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με την απόδοση της μέτρησης ήδη ενώ αυτή βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη.

Ο προσδιορισμός της απόστασης μεταξύ σταθερών θέσεων θερμοζεύγους είναι μια δυσκίνητη διαδικασία που είναι συνήθως απαραίτητη, αλλά το όργανο αυτό εξαλείφει την ανάγκη οποιουδήποτε χειρισμού από τον χειριστή από την άποψη αυτή. Με τον αποκλεισμό αυτής της πιθανής πηγής σφάλματος από τη διαδικασία προσδιορισμού της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, αυξάνεται η ακρίβεια και η αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων.

Το σήμα κατατεθέν του SBA 458 Nemesis^® είναι η μοναδική στο είδος της διάταξη μέτρησης που επιτρέπει περισσότερες γεωμετρίες δειγμάτων από ό,τι συνήθως για αυτή την τεχνική. Ανάλογα με τον αισθητήρα, οι μετρήσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν μεταξύ θερμοκρασίας δωματίου και 800°C ή θερμοκρασίας δωματίου και 1100°C.

Με το SBA 458 Nemesis^®, δεν είναι πλέον απαραίτητη η χρήση εργαλείων για την εισαγωγή και την αφαίρεση του δείγματος. Αυτό καθιστά την αλλαγή του δείγματος γρήγορη και εύκολη, ενώ παράλληλα αποτρέπεται οποιαδήποτε ζημιά του δείγματος που θα μπορούσε να προκύψει από την προσκόλληση στα ηλεκτρόδια.

Φυλλάδια και δελτία δεδομένων:

Εκπρόσωπος υποστήριξης πελατών σε υπολογιστή, χαμογελαστός και αφοσιωμένος, τονίζοντας τη δέσμευση του NETZSCH για άριστη εξυπηρέτηση.

Αποδεδειγμένη αριστεία στην υπηρεσία

Στην NETZSCH Analyzing & Testing, προσφέρουμε ένα ευρύ φάσμα υπηρεσιών σε παγκόσμιο επίπεδο για να διασφαλίσουμε τη βέλτιστη απόδοση και τη μακροζωία του θερμοαναλυτικού σας εξοπλισμού. Με ένα ιστορικό αποδεδειγμένης αριστείας, οι υπηρεσίες μας έχουν σχεδιαστεί για να μεγιστοποιούν την αποτελεσματικότητα των συσκευών σας, να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής τους και να ελαχιστοποιούν τον χρόνο διακοπής λειτουργίας.

Ξεκλειδώστε το πλήρες δυναμικό του εξοπλισμού σας με τις εξατομικευμένες λύσεις μας, που υποστηρίζονται από πολυετή πείρα και καινοτομία στον κλάδο.

Μάθετε περισσότερα

Λογισμικό

Όλα τα χαρακτηριστικά του λογισμικού με μια ματιά

Μπλε ψηφιακή πλακέτα κυκλώματος με κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) με τρία εικονίδια γραναζιών, που συμβολίζουν την τεχνολογία και την καινοτομία.

Το λογισμικό βασίζεται σε Windows 7, 64 bit. Ελέγχει πλήρως τις μετρήσεις, οι οποίες πραγματοποιούνται σε κάθε καθορισμένο χρονικό διάστημα θερμοκρασίας. Το λογισμικό επιτρέπει την εύκολη λειτουργία και τον έλεγχο των δεδομένων.

Οι λειτουργίες αντίστασης (διάγραμμα U-I) και ελέγχου ποιότητας (Seebeck) είναι ενσωματωμένες. Τα δεδομένα των μετρήσεων μπορούν να εξαχθούν εύκολα.