Introducción
El diseño de nuevos materiales es un reto para muchos científicos, al igual que el perfeccionamiento de los materiales existentes para la optimización de propiedades específicas. Estos retos no pueden superarse a menos que se disponga de información precisa sobre dos propiedades térmicas fundamentales: la Difusividad térmicaLa difusividad térmica (a con la unidad mm2/s) es una propiedad específica de los materiales para caracterizar la conducción de calor inestable. Este valor describe la rapidez con la que un material reacciona a un cambio de temperatura.difusividad térmica y la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica. Una solución de medición precisa, fiable y elegante es el método Flash. Permite caracterizar materiales de baja y alta conductividad desde temperaturas criogénicas hasta elevadas. Se ha demostrado que es un método de medición fiable, sin contacto y directo en muchas áreas de aplicación, como polímeros, metales y refractarios. Entretanto, la demanda de un alto rendimiento de las muestras es cada vez más importante.
Alto rendimiento de muestras del LFA 467 HyperFlash®
El LFA 467 HyperFlash® de NETZSCH es capaz de medir 16 muestras en una vuelta (misma velocidad de calentamiento). El cambiador de muestras para hasta 16 muestras se presenta en la figura 1.
El tiempo total de medición se reduce drásticamente debido a que los procesos de calentamiento y enfriamiento pueden realizarse para todas las muestras al mismo tiempo.
La figura 2 compara el tiempo de medición del LFA 467 HyperFlash® con el de un LFA que sólo puede manejar hasta 4 muestras. Se puede apreciar claramente el mayor rendimiento de muestras del LFA 467 HyperFlash®.
Además, es fácil programar el LFA 467 HyperFlash® para mediciones nocturnas. La unidad puede funcionar durante muchas horas sin intervención del usuario gracias a la optimización automática de los parámetros.
En la figura 3 se muestra un ejemplo del alto rendimiento de muestras y la precisión del LFA 467 HyperFlash®. Dieciséis muestras de Pyroceram (2,5 mm de espesor, 12,7 mm de diámetro) se midieron aquí en una sola pasada desde temperatura ambiente hasta 500°C. La evaluación de la Difusividad térmicaLa difusividad térmica (a con la unidad mm2/s) es una propiedad específica de los materiales para caracterizar la conducción de calor inestable. Este valor describe la rapidez con la que un material reacciona a un cambio de temperatura.difusividad térmica muestra una desviación máxima de los datos de la literatura de sólo ±2%.
Sistemas de refrigeración
Los dispositivos de nitrógeno líquido mejoran además el rendimiento de las muestras al conseguir tiempos de enfriamiento rápidos. Estos dispositivos permiten medir temperaturas de hasta -100 °C. Los sistemas de refrigeración disponibles para el horno y el detector de infrarrojos pueden equiparse opcionalmente con sistemas de rellenado de nitrógeno líquido para garantizar largos tiempos de medición sin interrupción.
Conclusión
El LFA 467 HyperFlash® ofrece un alto rendimiento de muestras, gracias al rápido control del horno y al cambiador automático de muestras para hasta 16 muestras. Se pueden obtener resultados precisos, independientemente de la posición de la muestra dentro de la bandeja y sin intervención del operario, lo que convierte a este LFA en una herramienta óptima en el control de calidad, así como en la investigación y el desarrollo.