Primer plano de varillas de cobre, mostrando sus superficies lisas y pulidas y sus extremos hexagonales, ideales para estudios de conductividad térmica.

08.09.2020 by Milena Riedl

Mediciones LFA con revestimiento de grafito: Consejos y trucos

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 y la difusividad son los parámetros termofísicos más importantes de los materiales para la descripción de las propiedades de transporte de calor de un material o componente. Dado que el análisis por destello láser es un método óptico que necesita eliminar la reflexión, hay que prestar especial atención a la preparación de la muestra, por ejemplo con un recubrimiento de grafito. Descubra en el siguiente vídeo por qué la forma de recubrir una muestra altamente conductora depende de la propiedad del material que se vaya a determinar.

La conductividad y la difusividad térmicas son los parámetros termofísicos más importantes de los materiales para la descripción de las propiedades de transporte de calor de un material o componente. Para la medición precisa de propiedades termofísicas como 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, la técnica de flash láser (LFA) ha demostrado ser un método absoluto rápido, versátil y preciso. El LFA en pocas palabras Cuando se realiza una medición con el análisis de flash láser, la superficie inferior de una muestra plana paralela (véase la fig. 1) se calienta primero mediante un breve pulso de energía. El aumento de temperatura resultante en la superficie superior de la muestra se mide con un detector de infrarrojos. El cambio típico de temperatura en función del tiempo se presenta en la figura 2 (curva roja). Cuanto mayor sea la difusividad térmica de la muestra, más pronunciado será el aumento de la señal. Más información

Diagrama esquemático que ilustra el método Laser Flash Analysis (LFA) para medir la conductividad térmica.
Figura 1: Esquema del principio de funcionamiento del ALF
Gráfico de aumento de temperatura en función del tiempo para el análisis de flash láser, que ilustra la medición de la conductividad térmica con una curva roja.
Figura 2: Cambio típico de temperatura en función del tiempo en el ALF

Porqué utilizar grafito para muestras altamente conductoras, opacas y sólidas Dado que el análisis por destello láser es un método óptico que necesita eliminar la reflexión, es necesario prestar especial atención a la preparación de la muestra. Para muestras altamente conductoras, opacas y sólidas, un recubrimiento de grafito puede ser la elección. El grafito mejora las propiedades de absorción y emisión de la muestra, lo que suele permitir mediciones más precisas. Debido a la superficie no reflectante del grafito, se consigue una mejor relación señal-ruido. Descubra en el siguiente vídeo por qué la forma de recubrir una muestra altamente conductora depende de la propiedad del material que se vaya a determinar. Un experimento, realizado con el NETZSCH LFA 467 HyperFlash®, muestra cómo conseguir los mejores resultados al medir cobre puro.

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