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Con l'SBA 458 Nemesis® (figura 1), è possibile determinare sia il Coefficiente di SeebeckIl coefficiente di Seebeck è il rapporto tra la tensione termoelettrica indotta e la differenza di temperatura tra due punti di un conduttore elettrico.coefficiente di Seebeck che la conducibilità elettrica in un intervallo di temperatura compreso tra la temperatura ambiente e 800°C, utilizzando varie geometrie e dimensioni del campione. Grazie allo sviluppo di un sistema di supporto per campioni ad alta temperatura per l'SBA 458, è ora possibile effettuare misurazioni anche nell'intervallo di temperatura compreso tra la temperatura ambiente e 1100°C.
Grazie allo sviluppo di un sistema di supporto per campioni ad alta temperatura per l'SBA 458, le misure possono ora essere eseguite anche nell'intervallo di temperatura compreso tra la temperatura ambiente e i 1100°C.
Realizzazione facile
Il nuovo sistema di supporto per campioni ad alta temperatura è dotato di componenti in ceramica e di micro-riscaldatori appositamente progettati che consentono di effettuare misure fino a 1100°C. Inoltre, le parti sensibili del sistema portacampioni sono protette.
Il sistema portacampioni ad alta temperatura può essere utilizzato - senza ulteriori regolazioni meccaniche o elettriche - nell'unità base dell'SBA 458 (plug and play). Il software riconosce automaticamente il sistema portacampioni incorporato, in modo che l'operatore possa iniziare direttamente la misurazione.
L'inserimento del campione e l'avvio della misura sono semplici come con il sistema portacampioni a 800°C.
Misure
In questa nota applicativa, l'elevata precisione di misura dell'SBA 458 con il sistema portacampioni ad alta temperatura sarà dimostrata con l'esempio di diverse misure. Poiché non esistono materiali termoelettrici stabili e certificati nell'intervallo di temperatura fino a 1100°C, le misure qui illustrate con il nuovo sistema di supporto per campioni ad alta temperatura sono state effettuate su metalli fino a 1100°C e una misura aggiuntiva su tellururo di piombo certificato fino a 350°C.
Le figure 2 e 3 mostrano le misure del Coefficiente di SeebeckIl coefficiente di Seebeck è il rapporto tra la tensione termoelettrica indotta e la differenza di temperatura tra due punti di un conduttore elettrico.coefficiente di Seebeck e della conducibilità elettrica di nichel e palladio fino a 1100°C. Le deviazioni dai corrispondenti valori di letteratura sono inferiori al 5% sia per il Coefficiente di SeebeckIl coefficiente di Seebeck è il rapporto tra la tensione termoelettrica indotta e la differenza di temperatura tra due punti di un conduttore elettrico.coefficiente di Seebeck che per la conducibilità elettrica.
Il tellururo di piombo certificato per il coefficiente Seebeck è stato misurato con una deviazione inferiore al 7% (figura 4).
Un altro esempio che dimostra l'elevata precisione dell'SBA 458 nell'intervallo fino a 1100°C è mostrato con la misura sul ferro puro.
Il ferro puro ha un basso coefficiente di Seebeck, il che complica il processo di determinazione di tale valore. Ciononostante, i risultati della misurazione del coefficiente di Seebeck e della conducibilità elettrica mostrano un'elevata precisione di misura (vedere figura 5).
A temperatura ambiente, il ferro puro esiste nella modifica α (struttura cristallina cubica a corpo centrato, o BCC) e si trasforma a 911°C nella modifica γ (struttura cristallina cubica a facce centrate, o FCC). Queste transizioni, così come il punto di Curie, possono essere rilevate con l'analisi termica (dilatometro, DSC) e ora anche con l'SBA 458 (vedi figura 6).
Specifiche tecniche
Come dimostrato da queste misure, l'SBA 458 - anche con il nuovo sistema di portacampioni a 1100°C - è in grado di misurare con elevata precisione sia il coefficiente di Seebeck che la conducibilità elettrica nell'intervallo fino a 1100°C.
Per il supporto del sistema di portacampioni a 1100°C nell'SBA 458, è necessaria la versione software 2.0.7.0.
Sono validi i seguenti dati tecnici:
Intervallo di temperatura:
- Temperatura ambiente a 800°C
- Temperatura ambiente fino a 1100°C
Dimensioni del campione:
- :10 x 10 mm
- Ø :12,7 ... 25,4 mm
- : Lunghezza x Larghezza:12.7 ... 25.4 x 2,0 ... 25.4 mm
- Spessore: da 100 nm a 3 mm, a seconda delle proprietà termofisiche
Campo di misura del coefficiente di Seebeck:
- 10 ... 2000 μV/K
- Precisione*: ± 7%
- Ripetibilità: ± 3%
Campo di misura della conducibilità elettrica:
- 0.da 05 a 150000 S/cm
- Precisione*: ± 5%
- Ripetibilità*: ± 3%
* per la maggior parte dei materiali