Difusivitas Termal Logam sebagai Fungsi dari Ukuran Butir

Pendahuluan

Bersama dengan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal, λ, Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal, a, adalah parameter termofisika yang penting. Berbeda dengan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal, yang menggambarkan perpindahan panas stasioner, Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal, α, adalah parameter untuk perpindahan panas transien material. Untuk menghitung Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal, Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal, a, diperlukan sebagai tambahan dari Kapasitas Panas Spesifik (cp)Kapasitas panas adalah kuantitas fisik spesifik material, ditentukan oleh jumlah panas yang disuplai ke spesimen, dibagi dengan kenaikan suhu yang dihasilkan. Kapasitas panas spesifik terkait dengan satuan massa spesimen. kapasitas panas spesifik, _{Kapasitas Panas Spesifik (cp)Kapasitas panas adalah kuantitas fisik spesifik material, ditentukan oleh jumlah panas yang disuplai ke spesimen, dibagi dengan kenaikan suhu yang dihasilkan. Kapasitas panas spesifik terkait dengan satuan massa spesimen.cp}, dan densitas, ρ:

λ = _{α-Kapasitas Panas Spesifik (cp)Kapasitas panas adalah kuantitas fisik spesifik material, ditentukan oleh jumlah panas yang disuplai ke spesimen, dibagi dengan kenaikan suhu yang dihasilkan. Kapasitas panas spesifik terkait dengan satuan massa spesimen.cp-ρ}

Kapasitas panas spesifik hanya bergantung pada komposisi kimia. KepadatanDensitas massa didefinisikan sebagai rasio antara massa dan volume. Kepadatan adalah fungsi dari struktur makroskopis suatu bahan (misalnya, pori-pori). Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu. Difusivitas termal bergantung pada struktur makro, tetapi juga sebagian pada struktur mikro sampel.

Berikut ini, Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal dari sampel tembaga ditampilkan sebagai fungsi dari ukuran butir. Biasanya, semakin kecil ukuran butir (= semakin banyak batas butir), semakin rendah Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal. Struktur sampel tembaga, yang diproduksi dengan cara manufaktur aditif dicirikan oleh banyak small butiran dan dengan demikian banyak batas butir, karena pemanasan yang relatif singkat dan siklus pendinginan yang cepat. Tempering sampel (1 jam pada suhu 1000°C) menghasilkan struktur dengan butiran yang jauh lebih besar dan dengan demikian lebih sedikit batas butir. Perbandingan struktur mikro digambarkan pada gambar 1.

Kondisi Pengukuran

Pengukuran Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal pada suhu kamar dari dua sampel tembaga dilakukan dengan LFA 467 HyperFlash^®. Sampel LFA memiliki diameter 12,7 mm dan ketebalan 3 mm. Sampel dilapisi dengan grafit secara tipis, tetapi tidak buram, sebelum pengukuran untuk meningkatkan sifat emisi dan Proses PenyerapanPenyerapan adalah proses fisika dan kimia di mana suatu zat (biasanya gas atau cairan) terakumulasi di dalam fase lain atau pada batas fase dua fase. Tergantung pada tempat akumulasi, ada perbedaan antara absorpsi (akumulasi dalam fase) dan adsorpsi (akumulasi pada batas fase).penyerapan sampel tembaga.

Hasil Pengukuran

Hasilnya dirangkum dalam tabel 1. Sampel temper, pada 116,88 mm² / s, menunjukkan hampir nilai literatur tembaga murni, pada 117 mm² / s [1]. Sampel tembaga langsung setelah pembuatan aditif, dengan struktur mikro berbutir lebih kecil, menunjukkan Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal yang jauh lebih rendah yaitu 108,97 mm² / s.

Kesimpulan

LFA adalah metode pengukuran non-kontak yang dapat diandalkan untuk mengatasi perbedaan small bahkan yang disebabkan oleh perubahan struktur mikro, tanpa pengaruh yang mengganggu dari resistansi kontak.

Ucapan terima kasih

Kami mengucapkan terima kasih kepada Infinite Flex GmbH untuk pembuatan aditif dan tempering sampel tembaga dan Universitas Bayreuth, Departemen Logam, yang telah menyediakan mikrograf.

Tabel 1: Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu. Difusivitas termal tembaga murni dengan struktur yang berbeda pada suhu kamar