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SBA 458Nemesis - 温度範囲の拡大

新しい

SBA 458Nemesis (図1)では、室温から800℃までの範囲で、ゼーベック係数と電気伝導率の両方を、様々な試料形状と寸法を用いて測定することができます。SBA 458用の高温試料搬送システムの開発により、室温から1100℃までの温度範囲でも測定が可能になりました。

SBA 458用の高温試料搬送システムの開発により、室温から1100℃までの温度範囲で測定を実施できるようになった。

SBA 458Nemesis 高精度測定器。洗練されたデザイン、デジタル・インターフェイス、高度な試験機能を特長とする。
1) SBA 458Nemesis

簡単な実現

新しい高温試料搬送システムは、セラミック部品と特別に設計されたマイクロヒーターを装備しており、最高1100℃までの測定が可能です。さらに、試料キャリアシステム内の敏感な部品も保護されています。

高温サンプルキャリアシステムは、SBA 458の基本ユニットに追加的な機械的・電気的調整なしに使用できます(プラグアンドプレイ)。ソフトウェアが自動的に内蔵試料キャリアシステムを認識するので、オペレーターは直接測定を開始できます。

試料の挿入と測定の開始は、800℃サンプルキャリアシステムと同様に簡単です。

計測

このアプリケーションノートでは、高温試料搬送システムを搭載したSBA 458の高い測定精度を、さまざまな測定例を用いて実証します。1100℃までの温度範囲では安定した認証済みの熱電材料がないため、ここで示す新しい高温試料搬送システムによる測定は、1100℃までの金属と、350℃までの認証済みテルル化鉛の追加測定です。

図2と図3は、1100℃までのニッケルとパラジウムのゼーベック係数と電気伝導度の測定結果を示しています。対応する文献値からの偏差は、ゼーベック係数と電気伝導率ともに5%未満です。

さまざまな温度におけるニッケルのゼーベック係数と電気伝導率を比較したグラフで、SBA 458の結果と文献を強調。
2) SBA 458を用いたニッケルのゼーベック係数と電気伝導率の測定(文献との比較) - 資料[1]と[2
パラジウムのゼーベック係数と電気伝導率を温度別に比較し、主要なデータポイントと傾向を強調したグラフ。
3) SBA 458を用いたパラジウムのゼーベック係数と電気伝導率(SBA)の測定と文献との比較 - 出典(2)および(3

ゼーベック係数で認証されたテルル化鉛は、7%未満の偏差で測定されました(図4)。

1100℃までの範囲におけるSBA 458の高精度を示すもう一つの例は、純鉄の測定で示されています。

純鉄はゼーベック係数が低いため、その値を決定するプロセスが複雑になります。にもかかわらず、ゼーベック係数と電気伝導率の両方の測定結果は高い測定精度を示しています(図5参照)。

テルル化鉛(PbTe)対SBA 458のゼーベック係数測定(温度依存性を示す)。
4) SBA 458を用いた認証テルル化鉛(PbTe)のゼーベック係数の測定と文献との比較 - 出典[1]と[2
純鉄のゼーベック係数と電気伝導率を温度範囲にわたって測定し、SBA 458のデータを文献と比較。
5) SBA 458を用いた純鉄のゼーベック係数と電気伝導率の測定(文献との比較) - 出典(2)および(4

室温では、純鉄はα変態(体心立方結晶構造、BCC)で存在し、911℃でγ変態(面心立方結晶構造、FCC)に変態する。これらの転移は、キュリー点と同様に、熱分析(熱膨張計、DSC)によって検出でき、現在はSBA 458でも検出できる(図6参照)。

純鉄の測定データで、温度範囲にわたるDSCとCTE傾向を含む熱特性を紹介。
6) SBA 458を用いた純鉄の測定、 DIL 402 Expedis®SupremeおよびDSC 404F1 Pegasus®

仕様

これらの測定で実証されたように、SBA 458は、新しい1100℃試料搬送システムでも、1100℃までの範囲でゼーベック係数と電気伝導率の両方を高精度に測定できます。

SBA 458で1100℃試料搬送システムをサポートするには、ソフトウェアバージョン2.0.7.0が必要です。

以下の技術データが適用されます:

温度範囲

  • 室温~800°C
  • 室温~1100°C

試料の寸法

  • :10 x 10 mm
  • Ø :12.7 ... 25.4 mm
  • :長さ x 幅:12.7 ... 25.4 x 2,0 ... 25.4 mm
  • 厚さ:100 nm~3 mm、熱物性による

ゼーベック係数の測定範囲

  • 10~2000 μV/K
  • 精度*:±7
  • 繰り返し精度:±3

電気伝導度の測定範囲

  • 0.05~150000 S/cm
  • 精度*:±5
  • 繰り返し精度*:±3

* ほとんどの材料に対応

Literature

  1. [1]
    Burkov, A.T., Heinrich, A., Konstantinov, P.P.,100-1300 K における サーモパワーおよび抵抗率測定のための 実験的セットアップ , Measurement science and technology 12, 2001
  2. [2]
    フォイルズ、C.L.、純金属と希薄な合金のサーモパワー、ランドルト・ベルンシュタイン、グループ III、バンド 15、1985年
  3. [3]
    Khellaf, A., Lattice Defect Studies of High Quality SingleCrystal Platinum and Palladium, The University of Arizona, Faculty of the Department of Physics, 1987.
  4. [4]
    Hust, J.G., Lankford, A.B., National Bureau of Standards, U.S. Department of Commerce, Standard Reference Material: Update of Thermal Conductivity and Electrical Resistivity of Electrolytic Iron, Tungsten and Stainless Steel, NBS Special Publication 260-90, 1984.
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