Évaluation précise de la diffusivité dans le plan - Modèle mathématique pour les matériaux orthotropes

La dernière version de notre logiciel LFA Proteus®® offre un moyen rapide et précis de 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 dans le plan, même pour les matériaux hautement orthotropes.

Notre modèle spécialement développé pour les matériaux orthotropes permet une analyse précise du transport de la chaleur dans le plan, en tenant compte des propriétés directionnelles du matériau.

Le défi : Conduction de la chaleur en fonction de la direction

Dans l'industrie électronique, les matériaux destinés à la dissipation de la chaleur sont très recherchés. Les feuilles de graphite sont souvent utilisées à cette fin, mais d'autres matériaux présentant un comportement orthotrope sont également utilisés. Cela signifie que leurs propriétés thermiques varient en fonction de la direction. En règle générale, 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 dans le plan est beaucoup plus élevée que la diffusivité dans le plan, ce qui permet une dissipation rapide de la chaleur sur les côtés.

Les logiciels LFA utilisent généralement un modèle d'évaluation unidimensionnel pour les mesures dans le plan qui ne prend en compte que la diffusivité dans le plan et ne tient pas compte de l'impact du flux thermique dans le plan. Cependant, pour évaluer correctement les mesures dans le plan, il est essentiel de prendre en compte l'influence de la conductivité à travers le plan. Négliger cet aspect peut conduire à des écarts importants, en particulier lorsque les propriétés du plan traversant et du plan intérieur sont très différentes.

Notre solution

Coupe transversale du porte-échantillon dans le plan

Notre modèle mathématique, le modèle orthotrope dans le plan, évalue la diffusivité dans le plan en tenant compte de la diffusivité connue dans le plan.

Condition préalable : La diffusivité dans le plan traversant doit être déterminée au préalable (par exemple, par une mesure standard de la diffusivité dans le plan traversant de l'ACL).

Ensuite, le modèle ajuste la courbe de température mesurée à partir de l'expérience dans le plan pour fournir un résultat de diffusivité dans le plan très précis.

Le modèle représente correctement le flux de chaleur dans toutes les directions, ce qui garantit des résultats physiquement significatifs et reproductibles, même pour les matériaux fortement anisotropes.

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