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Importance de la géométrie de l'échantillon pour les mesures de l'ACL
Pour les échantillons solides, les porte-échantillons LFA sont disponibles en différentes tailles et géométries.
L'épaisseur maximale de l'échantillon dépend de la diffusivité/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 du matériau à tester. En général, il est recommandé que l'épaisseur de l'échantillon soit de 6 mm au maximum. Toutefois, le rapport entre la dimension et l'épaisseur de l'échantillon est décisif pour obtenir des résultats de mesure précis.
Les essais suivants devraient démontrer l'influence de ce rapport sur les résultats de l'ACL et fournir une ligne directrice à l'utilisateur.
Dans cet exemple, quatre échantillons de Pyroceram 9606 ont été utilisés avec des géométries différentes :
| Surface carrée/diamètre | Épaisseur |
|---|---|
| 8 mm x 8 mm | 2 mm |
| 8 mm | 2 mm |
| 6 mm x 6 mm | 1 mm |
| 6 mm | 1 mm |
Le LFA 467 HyperFlash® a été utilisé avec le ZoomOptics réglé à 70%.
Le graphique montre 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 mesurée par rapport aux valeurs de la littérature entre la température ambiante et 500 °C. La courbe de 3 % (en gris, en pointillés) représente l'écart par rapport aux valeurs de la littérature. La courbe de 3 % (grise, en pointillés) représente l'écart par rapport aux valeurs de la littérature. On peut clairement observer que tous les points de mesure se situent dans les limites de ±3%, ce qui indique la grande précision du LFA 467 HyperFlash®. Cependant, on peut également constater que les résultats des tests des échantillons large (vert) sont proches des lignes d'écart de la littérature (gris) alors que les résultats des échantillons small (bleu) sont presque identiques aux valeurs de la littérature (noir). Cela démontre clairement que la précision ne dépend pas seulement, comme on le suppose, de la dimension de l'échantillon, mais qu'elle est principalement influencée par le rapport dimension/épaisseur.
Ces tests prouvent que les mesures de l'ACL doivent être effectuées sur des échantillons dont le rapport dimension/épaisseur est ≥5:1. Si l'on considère ce rapport, l'influence de la dimension de l'échantillon sur les résultats est insignifiante.