Az LFA-módszer elve

A lézeres vagy fényvillanásos módszer Parker és munkatársai 1961-es vizsgálataihoz nyúlik vissza.

A mérés során a síkban párhuzamos minta alsó felületét (lásd az 1. ábrát) először rövid energiaimpulzussal melegítik fel. A minta felső felületének ebből eredő hőmérsékletváltozását ezután infravörös detektorral mérjük. A jelek tipikus lefolyása a 2. ábrán látható (piros görbe). Minél nagyobb a minta hővezető képessége, annál meredekebb a jel növekedése.

a: Termikus diffúziós képességA hővezető képesség (a mm2/s egységgel) egy anyagspecifikus tulajdonság, amely az instacionárius hővezetés jellemzésére szolgál. Ez az érték azt írja le, hogy egy anyag milyen gyorsan reagál a hőmérsékletváltozásra.Termikus diffúziós képesség
ρ: SűrűségA tömegsűrűséget a tömeg és a térfogat arányaként határozzák meg. Sűrűség
Fajlagos hőkapacitás (cp)A hőkapacitás egy anyagspecifikus fizikai mennyiség, amelyet a mintadarabba juttatott hőmennyiség és az ebből eredő hőmérséklet-emelkedés hányadosa határoz meg. A fajlagos hőkapacitás a minta egységnyi tömegére vonatkozik.cp: Fajlagos hőkapacitás
λ: Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.Hővezető képesség
T: Hőmérséklet

A felezési idő (t1/2, időérték a jel magasságának felénél) és a minta vastagsága (d) felhasználásával a 2. ábrán látható képlet segítségével kiszámítható a Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség(a) és végül a Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség (λ). Továbbá a szilárd anyagok fajhője (Fajlagos hőkapacitás (cp)A hőkapacitás egy anyagspecifikus fizikai mennyiség, amelyet a mintadarabba juttatott hőmennyiség és az ebből eredő hőmérséklet-emelkedés hányadosa határoz meg. A fajlagos hőkapacitás a minta egységnyi tömegére vonatkozik.cp) meghatározható a jelmagasság (ΔTmax) segítségével, összehasonlítva egy referenciaanyag jelmagasságával.

Az LFA-vizsgálatok általában sokkal kevesebb időt vesznek igénybe, mint a GHP (Guarded Hot Plate) vagy HFM (Heat Flow Meter) segítségével végzett hővezetési mérések.

A lézeres villanáselemzési módszer ábrája, amely a minta elhelyezését, a fűtőelemek és a detektor pozícióját mutatja a hővezetés méréséhez.
A lézeres villanáselemzési módszert szemléltető grafikon a hőmérséklet időbeli változásával, bemutatva a hővezetés legfontosabb képleteit.
AI Overview
An error occurred. Please try again.