Introducción
Determinar la conductividad térmica de materiales muy transparentes, como los vidrios, supone un reto para algunos métodos de medición. El análisis de flash láser (LFA) es uno de los métodos más utilizados para determinar la difusividad térmica y la conductividad térmica. Para realizar una medición LFA, el material debe ser opaco, o hacerse opaco. Esto puede requerir técnicas especiales de recubrimiento para muestras muy transparentes.
El método de medición del flujómetro de calor protegido (GHFM) (ASTM E 1530) con el instrumento TCT 716 Lambda permite la medición de tales muestras sin tratamiento previo especial. El TCT 716 Lambda puede medir muestras sólidas y rígidas con conductividad térmica baja y medium entre -10 y 300°C.
La baja conductividad térmica y la capacidad de soportar fluctuaciones extremas de temperatura hacen del vidrio de borosilicato, también conocido por la marca Pyrex®, un material indispensable en muchos campos que requieren un alto rendimiento térmico. Algunos ejemplos son los equipos de laboratorio, como los matraces o los tubos de ensayo, los recipientes de esterilización en tecnología médica o los utensilios de cocina, como los platos para hornear y las tazas medidoras.
Condiciones de medición
Se examinaron dos muestras de vidrio de borosilicato de distintos fabricantes (Aachner Quarzglas Technologie Heinrich GmbH & Co. KG y Corning Inc.) utilizando el TCT 716 Lambda. Las muestras tenían un diámetro de aproximadamente 51 mm y un grosor de 25,4 mm y 12,7 mm, respectivamente, y se examinaron con dos dispositivos de medición TCT 716 Lambda diferentes en distintos lugares (NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb, y NETZSCH Instruments North America, LLC).
Como en cada medición, se aplicó pasta térmica a las muestras antes de la prueba para reducir la Resistencia de contactoAccording to the second law of thermodynamics, heat transfer between two systems always moves in the direction from higher to lower temperatures. The amount of thermal energy transferred by heat conduction, e.g., through a wall of a building, is influenced by the thermal resistances of the concrete wall and the insulation layer.resistencia de contacto entre la muestra y las placas y para alinearlas con la calibración. A continuación, se midieron las muestras de -10 °C a 300 °C y de 25 °C a 150 °C, respectivamente.
Resultados de las mediciones
La figura 1 resume los resultados de las mediciones. Los triángulos azules y los círculos verdes representan los resultados de las mediciones de TCT y muestran una buena concordancia. Pyrex® es también un material de referencia conocido internacionalmente por su conductividad térmica [1]. Estos valores están representados por la línea negra de la figura 1. Todos los resultados de las mediciones están dentro de un margen de ± 3% del valor de la bibliografía.
Resumen
La medición de materiales altamente transparentes se realiza fácilmente utilizando el TCT 716 Lambda sin necesidad de un tratamiento previo especial de las muestras y muestra una buena concordancia con los valores de la bibliografía.