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Importancia de la geometría de la muestra para las mediciones de las ALF
Para las muestras sólidas, los portamuestras LFA están disponibles en diferentes tamaños y geometrías.
El grosor máximo de la muestra depende de la difusividad/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 del material que se va a ensayar. En general, se recomienda que el grosor de la muestra sea de 6 mm como máximo. Sin embargo, la relación entre las dimensiones y el grosor de la muestra es decisiva para obtener resultados de medición precisos.
Los siguientes ensayos demostrarán la influencia de esta relación en los resultados del ALF y servirán de orientación al usuario.
En este ejemplo, se utilizaron cuatro muestras Pyroceram 9606 con geometrías diferentes:
| Área cuadrada/diámetro | Espesor |
|---|---|
| 8 mm x 8 mm | 2 mm |
| 8 mm | 2 mm |
| 6 mm x 6 mm | 1 mm |
| 6 mm | 1 mm |
Se utilizó el LFA 467 HyperFlash® con el ZoomOptics ajustado al 70%.
El gráfico muestra 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 medida comparada con los valores de la bibliografía entre temperatura ambiente y 500°C. La curva del 3% (gris, discontinua) representa la desviación de los valores de la bibliografía. La curva del 3% (gris, discontinua) representa la desviación de los valores de la bibliografía. Puede observarse claramente que todos los puntos de medición están dentro de los límites de ±3%, lo que indica la alta precisión del LFA 467 HyperFlash®. Sin embargo, también puede verse que los resultados de las muestras de large (verde) están cerca de las líneas de desviación de la literatura (gris) mientras que los resultados de las muestras de small (azul) son casi idénticos a los valores de la literatura (negro). Esto demuestra claramente que la precisión no sólo depende, como se suponía, de la dimensión de la muestra, sino que está influida principalmente por la relación dimensión-espesor.
Estas pruebas demuestran que las mediciones del LFA deben realizarse en muestras con una relación dimensión-espesor de ≥5:1. Si se tiene en cuenta esta relación, la influencia de la dimensión de la muestra en los resultados es insignificante.