| Published: 

Le débitmètre thermique protégé TCT 716 Lambda pour la détermination de la conductivité thermique des métaux

Validation avec Inconel 600

Introduction

L'Inconel 600 est un alliage nickel-chrome-fer éprouvé qui est souvent utilisé comme matériau de référence pour déterminer la Conductivité thermiqueLa conductivité thermique (λ avec l'unité W/(m-K)) décrit le transport d'énergie - sous forme de chaleur - à travers un corps de masse sous l'effet d'un gradient de température (voir fig. 1). Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours dans la direction de la température la plus basse.conductivité thermique. Sa Stabilité thermiqueUn matériau est thermiquement stable s'il ne se décompose pas sous l'influence de la température. Une façon de déterminer la stabilité thermique d'une substance est d'utiliser un ATG (analyseur thermogravimétrique). stabilité thermique, sa résistance à l'OxydationL'oxydation peut décrire différents processus dans le contexte de l'analyse thermique.oxydation et sa résistance mécanique en font un matériau idéal pour les procédures d'étalonnage. C'est pourquoi il est utilisé comme matériau standard par les instituts de recherche depuis de nombreuses années. Sa disponibilité immédiate et sa composition homogène contribuent également à en faire un matériau de référence.

Le débitmètre thermique protégé (GHFM) est surtout connu pour déterminer la Conductivité thermiqueLa conductivité thermique (λ avec l'unité W/(m-K)) décrit le transport d'énergie - sous forme de chaleur - à travers un corps de masse sous l'effet d'un gradient de température (voir fig. 1). Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours dans la direction de la température la plus basse.conductivité thermique des polymères, mais les métaux à faible conductivité peuvent également être étudiés à l'aide de cette technique.

Conditions de mesure

La Conductivité thermiqueLa conductivité thermique (λ avec l'unité W/(m-K)) décrit le transport d'énergie - sous forme de chaleur - à travers un corps de masse sous l'effet d'un gradient de température (voir fig. 1). Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours dans la direction de la température la plus basse.conductivité thermique a été mesurée à l'aide du TCT 716 Lambda guarded heat flow meter (GHFM). Dans cette méthode stationnaire, un échantillon d'une épaisseur définie est placé entre deux plaques chauffées à des températures différentes. Cela crée un flux de chaleur à travers l'échantillon. Le flux de chaleur est détecté et la Conductivité thermiqueLa conductivité thermique (λ avec l'unité W/(m-K)) décrit le transport d'énergie - sous forme de chaleur - à travers un corps de masse sous l'effet d'un gradient de température (voir fig. 1). Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours dans la direction de la température la plus basse.conductivité thermique peut être calculée.

En utilisant le TCT 716 Lambda, qui permet des mesures simultanées sur deux échantillons, deux échantillons d'Inconel 600 d'un diamètre de 51 mm et d'une épaisseur d'environ 31,8 mm ont été analysés. Avant la mesure, les échantillons ont été enduits de graisse de silicone afin d'améliorer le contact entre l'échantillon et les plaques et de minimiser la résistance interfaciale. La mesure a été effectuée simultanément sur les deux échantillons dans une plage de température comprise entre la température ambiante et 300°C. Une pression d'environ 175 kPa a été appliquée aux échantillons pendant le test.

Pour l'évaluation des résultats des mesures, l'étalonnage du verre de quartz a été utilisé.

Tableau 1 : Paramètres de mesure

Méthode de mesureGHFM
Matériau d'étalonnageVerre de quartz
ÉchantillonsInconel 600
Diamètre de l'échantillon51 mm
Épaisseur de l'échantillon31.8 mm
AtmosphèreAir
Pression de contact175 kPa
Programme de températureRT à 300°C par intervalles de 50 K

Conclusion

Les résultats des mesures confirment que le TCT 716 Lambda Guarded Heat Flow Meter peut être utilisé pour déterminer de manière fiable la Conductivité thermiqueLa conductivité thermique (λ avec l'unité W/(m-K)) décrit le transport d'énergie - sous forme de chaleur - à travers un corps de masse sous l'effet d'un gradient de température (voir fig. 1). Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours dans la direction de la température la plus basse.conductivité thermique, même sur des métaux faiblement conducteurs. Cela souligne la précision et la reproductibilité de la méthode de mesure, en particulier dans la plage de température considérée. Les données obtenues montrent une bonne concordance avec les valeurs de la littérature, ce qui confirme la pertinence de cette méthode pour l'analyse thermophysique.

Literature

  1. [1]
    J. Blumm, A. Lindemann : Measurement of the thermophysical properties of an NPL thermal conductivity standard Inconel 600 ; High Temperatures-High Pressures 35/36(6):621-626 ; 2003
  2. [2]
    J. Wu, R. Morell, J. Clark, L. Chapman : Characterisation of the NPL Thermal Conductivity Reference Material Inconel 600 ; International Journal of Thermophysics 42/28 ; 2021
AI Overview
An error occurred. Please try again.