Johdanto
Marmori on luonnonkivi, jolla on monia fysikaalisia ominaisuuksia, joiden ansiosta sitä voidaan käyttää laajalti esimerkiksi arkkitehtuurissa, veistoksissa ja sisustuksessa. Marmorilla on hyvä LämmönjohtavuusLämmönjohtavuus (λ, yksikkö W/(m-K)) kuvaa lämmön muodossa olevan energian kulkeutumista massakappaleen läpi lämpötilagradientin vaikutuksesta (ks. kuva 1). Termodynamiikan toisen lain mukaan lämpö virtaa aina alemman lämpötilan suuntaan.lämmönjohtavuus, minkä ansiosta se johtaa tehokkaasti lämpötilaa esimerkiksi lattia- tai työtasoissa, minkä vuoksi sitä käytetään laajalti keittiöissä ja jäähdytyskammioissa. On kuitenkin huomattava, että eri marmorityypeillä voi olla erilaiset fyysiset ominaisuudet, joten valitun marmorin ominaisuudet on tarkistettava huolellisesti ennen käyttöä.
Mittausmenetelmästä riippumatta näytekoko on usein ratkaiseva määritettäessä, onko materiaali "epähomogeeninen". Yleensä mitä suurempi näyte menetelmään tarvitaan, sitä suurempi on mittausalue ja sitä pienempi on koostumuksen ja/tai rakenteen pienten erojen vaikutus. Materiaalinäytteitä voidaan näin ollen pitää edustavina yhdessä menetelmässä, kun taas toisessa menetelmässä, jossa käytetään pienempiä näytteitä, materiaali voi olla liian epähomogeeninen, jotta sitä voitaisiin pitää edustavana. Saattaa olla tarpeen tutkia useita näytteitä, jotta voidaan tehdä tilastollisia päätelmiä tietyistä ominaisuuksista.
Mittausolosuhteet
Lämmönjohtavuuden määrittäminen TCT 716 Lambda -laitteella GHFM-menetelmän (Guarded Heat Flow Meter) mukaisesti tehdään suhteellisen large näytteille, joiden halkaisija on noin 51 mm ja paksuus muutamasta millimetristä muutamaan senttimetriin. Small Näytteen sisäiset inhomogeenisyydet eivät näin ollen ole kovin ratkaisevia.
Mittaustulokset
Kahta marmorinäytettä, joiden halkaisija oli 51 mm ja paksuus 24,5 mm, tutkittiin kahdella eri TCT-mittalaitteella. Mittaukset suoritettiin 25 °C:n ja 200 °C:n lämpötiloissa.
Kuvassa 1 vihreät ympyrät kuvaavat näytteen 1 mittauksia, siniset kolmiot kuvaavat näytteen 2 mittauksia. Yhtenäinen viiva kuvaa mittausta ensimmäisellä TCT-mittalaitteella ja katkoviiva mittausta toisella TCT-mittalaitteella. Näytteiden 1 ja 2 vertailu samalla mittauslaitteella mitattuna osoittaa noin 1-3 prosentin eron, ja näytteen 1 LämmönjohtavuusLämmönjohtavuus (λ, yksikkö W/(m-K)) kuvaa lämmön muodossa olevan energian kulkeutumista massakappaleen läpi lämpötilagradientin vaikutuksesta (ks. kuva 1). Termodynamiikan toisen lain mukaan lämpö virtaa aina alemman lämpötilan suuntaan.lämmönjohtavuus on yleensä pienempi. Molemmilla TCT-laitteilla mitatun näytteen ero on samankaltainen, enintään 3 %. Näytteiden välistä eroa voidaan siis pitää merkityksettömänä. Huolimatta marmorin epäyhtenäisyydestä kaikki tulokset ovat ± 3 prosentin sisällä.
Yhteenveto
TCT 716 Lambda mahdollistaa mittaukset suhteellisen large näytegeometrioilla. Tämä tarkoittaa, että jopa hieman epähomogeenisen materiaalin mittaukset ovat ongelmattomia ja tuottavat riittävän tarkkuuden.