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Materiales Inhomogeneos - Determinación de la Conductividad Térmica: Una Cuestión de Tamaño de Muestra

Introducción

El mármol es una piedra natural con una variedad de propiedades físicas que le permiten ser ampliamente utilizado en áreas como la arquitectura, la escultura y la decoración. El mármol tiene una buena conductividad térmica, lo que le permite conducir eficazmente la temperatura en aplicaciones como suelos o encimeras, por lo que es muy utilizado en cocinas y cámaras de refrigeración. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los distintos tipos de mármol pueden tener propiedades físicas diferentes, por lo que las características del mármol seleccionado deben comprobarse cuidadosamente antes de su uso.

Independientemente del método de medición, el tamaño de la muestra suele ser decisivo para determinar si un material se considera "no homogéneo". En general, cuanto mayor sea la muestra requerida para un método, mayor será el área de medición y, por tanto, menor será la influencia de pequeñas diferencias de composición y/o estructura. Por lo tanto, las muestras de un material pueden considerarse representativas para un método, mientras que para otro método que utilice muestras más pequeñas, el material puede ser demasiado inhomogéneo para considerarse representativo. Puede ser necesario examinar varias muestras para poder llegar a una conclusión estadística sobre determinadas propiedades.

Condiciones de medición

La determinación de la conductividad térmica con el TCT 716 Lambda según el método GHFM (Guarded Heat Flow Meter) se lleva a cabo en muestras relativamente large con un diámetro de aprox. 51 mm y un grosor de varios milímetros a unos pocos centímetros. Small inhomogeneidades dentro de la muestra no son, por tanto, tan decisivas.

Resultados de las mediciones

Se examinaron dos muestras de mármol con un diámetro de 51 mm y un grosor de 24,5 mm en dos dispositivos de medición de TCT diferentes. Las mediciones se realizaron entre 25 °C y 200 °C.

Los círculos verdes de la figura 1 muestran las mediciones en la muestra 1; los triángulos azules representan las mediciones en la muestra 2. La línea continua representa la medición en el primer TCT; la línea discontinua, la medición en el segundo dispositivo de medición TCT. Una comparación de las muestras 1 y 2 medidas en el mismo dispositivo de medición muestra una diferencia de aproximadamente 1-3%, con la muestra 1 tendiendo a tener una conductividad térmica más baja. La diferencia para una muestra medida en ambos dispositivos TCT está en un rango similar, con un máximo del 3%. Por tanto, la diferencia entre las muestras puede considerarse insignificante. A pesar de la falta de homogeneidad del mármol, todos los resultados se sitúan dentro de un margen de ± 3%.

1) Conductividad térmica de dos muestras de mármol entre 25°C y 200°C, medida en dos aparatos de medición diferentes TCT 716 Lambda.

Resumen

El TCT 716 Lambda permite realizar mediciones en geometrías de muestra relativamente large. Esto significa que incluso las mediciones en materiales ligeramente no homogéneos no plantean problemas y ofrecen una precisión suficiente.