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SBA 458 Nemesis® - Extension de la gamme de température

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Avec le Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique. SBA 458 Nemesis® (figure 1), le Coefficient SeebeckLe coefficient Seebeck est le rapport entre la tension thermoélectrique induite et la différence de température entre deux points d'un conducteur électrique.coefficient Seebeck et la Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique.conductivité électrique peuvent être déterminés dans la plage de température allant de la température ambiante à 800°C en utilisant différentes géométries et dimensions d'échantillons. Grâce au développement d'un système de support d'échantillon à haute température pour le Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique. SBA 458, il est désormais possible d'effectuer des mesures dans une plage de températures allant de la température ambiante à 1100°C.

Grâce au développement d'un système de support d'échantillon à haute température pour le Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique. SBA 458, les mesures peuvent désormais être effectuées dans une plage de température allant de la température ambiante à 1100°C.

SBA 458 Nemesis, un appareil de mesure de haute précision, présente un design élégant, une interface numérique et des capacités de test avancées.
1) Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique. SBA 458 Nemesis®

Une réalisation facile

Le nouveau système de porte-échantillons à haute température est équipé de composants en céramique et de micro-chauffeurs spécialement conçus pour permettre des mesures jusqu'à 1100°C. En outre, les parties sensibles du système de porte-échantillons sont également protégées.

Le système de porte-échantillons à haute température peut être utilisé - sans réglage mécanique ou électrique supplémentaire - dans l'unité de base du Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique. SBA 458 (plug and play). Le logiciel reconnaît automatiquement le système de porte-échantillons intégré, de sorte que l'opérateur peut commencer directement la mesure.

L'insertion de l'échantillon et le début de la mesure sont aussi simples qu'avec le système de porte-échantillon à 800°C.

Mesures

Dans cette note d'application, la grande précision de mesure du SBA 458 avec le système de porte-échantillons à haute température sera démontrée à l'aide de différentes mesures. Comme il n'existe pas de matériaux thermoélectriques stables et certifiés dans la plage de température allant jusqu'à 1100°C, les mesures présentées ici avec le nouveau système de porte-échantillons à haute température concernent des métaux jusqu'à 1100°C ainsi qu'une mesure supplémentaire sur du tellurure de plomb certifié jusqu'à 350°C.

Les figures 2 et 3 montrent les mesures du Coefficient SeebeckLe coefficient Seebeck est le rapport entre la tension thermoélectrique induite et la différence de température entre deux points d'un conducteur électrique.coefficient Seebeck et de la Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique.conductivité électrique du nickel et du palladium jusqu'à 1100°C. Les écarts par rapport aux valeurs bibliographiques correspondantes sont inférieurs à 5 % pour le Coefficient SeebeckLe coefficient Seebeck est le rapport entre la tension thermoélectrique induite et la différence de température entre deux points d'un conducteur électrique.coefficient Seebeck et la Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique.conductivité électrique.

Graphique comparant le coefficient Seebeck et la conductivité électrique du nickel à différentes températures, mettant en évidence les résultats de SBA 458 et les références bibliographiques.
2) Mesure du Coefficient SeebeckLe coefficient Seebeck est le rapport entre la tension thermoélectrique induite et la différence de température entre deux points d'un conducteur électrique.coefficient Seebeck et de la Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique.conductivité électrique du nickel avec le SBA 458 en comparaison avec la littérature - Sources [1] et [2]
Graphique comparant le coefficient Seebeck et la conductivité électrique du palladium en fonction des températures, mettant en évidence les points de données clés et les tendances.
3) Mesure du Coefficient SeebeckLe coefficient Seebeck est le rapport entre la tension thermoélectrique induite et la différence de température entre deux points d'un conducteur électrique.coefficient Seebeck et de la Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique.conductivité électrique du palladium avec le SBA 458 en comparaison avec la littérature - Sources [2] et [3]

Le tellurure de plomb certifié pour le coefficient Seebeck a été mesuré avec une déviation de moins de 7% (figure 4).

Un autre exemple démontrant la grande précision du SBA 458 dans la plage de 1100°C est illustré par la mesure sur du fer pur.

Le fer pur a un faible coefficient Seebeck, ce qui complique le processus de détermination de cette valeur. Malgré cela, les résultats des mesures du coefficient Seebeck et de la conductivité électrique présentent une grande précision de mesure (voir figure 5).

Mesure du coefficient Seebeck pour le tellurure de plomb certifié (PbTe) par rapport au SBA 458, montrant la dépendance à la température.
4) Mesure du coefficient Seebeck du tellurure de plomb certifié, PbTe, avec le SBA 458 en comparaison avec la littérature - Sources [1] et [2]
Mesures du coefficient Seebeck et de la conductivité électrique du fer pur sur une plage de températures, en comparant les données de SBA 458 avec la littérature.
5) Mesure du coefficient Seebeck et de la conductivité électrique du fer pur avec le SBA 458 en comparaison avec la littérature - Sources [2] et [4]

À température ambiante, le fer pur existe dans la modification α (structure cristalline cubique centrée sur le corps, ou BCC) et se transforme à 911°C dans la modification γ (structure cristalline cubique centrée sur la face, ou FCC). Ces transitions, ainsi que le point de Curie, peuvent être détectés au moyen d'une analyse thermique (dilatomètre, DSC) et maintenant aussi avec le SBA 458 (voir figure 6).

Données de mesure sur le fer pur illustrant les propriétés thermiques, y compris les tendances DSC et CTE à travers les gammes de température.
6) Mesure sur fer pur avec le SBA 458, le DIL 402 Expedis Supreme et le DSC 404 F1 Pegasus®

Spécifications

Comme le démontrent ces mesures, le SBA 458 - également avec le nouveau système de porte-échantillons à 1100°C - est capable de mesurer avec une grande précision le coefficient Seebeck et la conductivité électrique dans la plage de 1100°C.

Pour la prise en charge du système de porte-échantillons à 1100°C dans le SBA 458, la version 2.0.7.0 du logiciel est nécessaire.

Les données techniques suivantes s'appliquent :

Plage de température :

  • Température ambiante à 800°C
  • Température ambiante à 1100°C

Dimensions de l'échantillon :

  • :10 x 10 mm
  • Ø :12,7 ... 25,4 mm
  •  : Longueur x largeur : 12,7 ... 25,4 x 2,0 ... 25,4 mm
  • Épaisseur : 100 nm à 3 mm, en fonction des propriétés thermophysiques

Plage de mesure du coefficient Seebeck :

  • 10 à 2000 μV/K
  • Précision* : ± 7%
  • Répétabilité : ± 3 %

Plage de mesure de la conductivité électrique :

  • 0.05 à 150000 S/cm
  • Précision* : ± 5%
  • Répétabilité* : ± 3%

* pour la plupart des matériaux

Literature

  1. [1]
    Burkov, A.T., Heinrich, A., Konstantinov, P.P, Experimentalset-up for thermopower and resistivity measurements at 100-1300 K, Measurement science and technology 12, 2001
  2. [2]
    Foiles, C.L., Thermopower of pure metals and dilute alloys, in Landoldt-Börnstein, Group III, Band 15, 1985
  3. [3]
    Khellaf, A., Lattice Defect Studies of High Quality Single Crystal Platinum and Palladium, The University of Arizona, Faculty of the Department of Physics, 1987
  4. [4]
    Hust, J.G., Lankford, A.B., National Bureau of Standards, U.S. Department of Commerce, Standard Reference Material : Update of Thermal Conductivity and Electrical Resistivity of Electrolytic Iron, Tungsten and Stainless Steel, NBS Special Publication 260-90, 1984
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