Introduction
Les propriétés thermophysiques telles que la Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique, la chaleur spécifique 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 sont des paramètres cruciaux pour optimiser la production et l'application des céramiques grossières. Pendant des décennies, ces propriétés ont été déterminées à l'aide de méthodes stationnaires (par exemple, la technique de la plaque chauffante gardée) ou de techniques transitoires normalisées telles que la méthode du fil chaud conformément à la norme ISO 8894 (voir TCT 426 dans la figure 1). Toutefois, ces méthodes sont limitées à des échantillons de taille large et à des conductivités thermiques faibles. En outre, ces méthodes prennent beaucoup de temps.
Les méthodes flash sont des techniques de mesure sans contact et peuvent traiter des matériaux à 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 élevée sans aucune difficulté. En outre, les méthodes flash sont des méthodes absolues pour déterminer la Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique. Les instruments modernes (voir LFA 427 dans la figure 2) permettent souvent de mesurer simultanément la chaleur spécifique d'un matériau, de sorte que 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 déterminée sans mesures supplémentaires. Étant donné que les méthodes flash sont limitées aux échantillons homogènes de dimensions small, elles n'ont pas été utilisées pour analyser les céramiques grossières inhomogènes. Toutefois, grâce aux systèmes ultra-sensibles de pointe, il est désormais possible de tester des échantillons de plus grande taille [1]. En outre, les temps d'essai rapides des méthodes flash permettent de tester les mesures de divers échantillons prélevés sur la brique sans effort supplémentaire. Les travaux décrits ici comparent les résultats des mesures par flash laser et par fil chaud sur une brique contenant du carbure de silicium et une brique de magnésie-étain. Des mesures ont été effectuées sur plusieurs échantillons small du même matériau afin de vérifier l'homogénéité du matériau et la reproductibilité des méthodes.
Résultats des tests
La figure 3 illustre les résultats des mesures de 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 sur une brique de magnésie-spinelle (figure 4) à l'aide du LFA 427 et du TCT 426. La ligne en pointillé représente les valeurs moyennes (barre d'erreur ±10 %) des données combinées des deux méthodes différentes. On peut clairement voir que la plupart des valeurs des mesures LFA et TCT indépendantes se situent dans une fourchette de ±10 % par rapport à la moyenne. Cela illustre la grande précision des deux systèmes.
En outre, l'écart entre les différents échantillons montre la plage possible de 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 due à l'inhomogénéité de la brique de magnésie-étain. Une comparaison similaire des mesures LFA et TCT sur des briques contenant du carbure de silicium (figure 6) est présentée dans la figure 5. Là encore, les valeurs des mesures indépendantes se situent toutes à ±10 % des données moyennes des deux méthodes combinées.
Conclusion
La bonne concordance entre les résultats obtenus par les deux méthodes différentes que sont le flash laser et le fil chaud montre clairement que les deux méthodes conviennent parfaitement à l'analyse des réfractaires avec une grande précision. Le modèle LFA 427 ( NETZSCH ) présente toutefois plusieurs avantages. Les résultats des tests peuvent être obtenus rapidement et avec une grande précision. La rapidité des mesures compense les dimensions de l'échantillon small, car il est possible de tester plus d'échantillons avec un débit d'échantillons plus élevé. Les mesures TCT prennent beaucoup plus de temps en raison de l'énorme dimension de l'échantillon et du long temps de stabilisation. Cependant, la méthode du fil chaud conforme à la norme ISO 8894 est très demandée pour les matériaux réfractaires.