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용융 상태의 주철에 대한 LFA 측정

"액체 금속"*(사파이어)용 샘플 홀더

개발 시간 및 비용 절감, 제조 공정 최적화, 열 스트레스를 받는 부품에 대한 요구가 점점 더 높아짐에도 불구하고 질량을 낮추는 것은 자동차 산업의 중요한 목표입니다. 예를 들어, 주조 공정 중 엔진 부품 내 온도 분포를 예측하기 위해 수치 시뮬레이션이 사용됩니다.

이를 위해 기본적으로 필요한 것은 전체 온도 범위에 걸친 주조 재료의 열물리학적 특성에 대한 지식입니다. 이 애플리케이션 노트에서는 주철의 열물리학적 특성을 측정한 결과를 제시합니다. LFA 측정은 "액체 금속"* 측정을 위한 특수 사파이어 용기를 사용하여 수행되었습니다. 사파이어 용기는 액체의 정의된 치수를 보장합니다.

*여기서 "액체 금속"이란 금속의 녹는점을 초과하는 온도에서 측정이 용이한 시료 홀더를 의미합니다.

측정 조건

  • 온도 범위: RT ~ 1400°C
  • 샘플 홀더: 액체 미트용 사파이어
  • 샘플 두께: 1.5mm
  • 샘플 표면 처리: 샌드 블라스트
  • dSC의CP, 표준 사용: 사파이어

결과

열 확산도 및 비열(DSC로 측정)은 퀴리 전이(2 차 상전이)에서 정점을 이루는 전형적인 거동을 보여줍니다. 열전도도는 용융까지 거의 연속적으로 감소합니다. 1150°C 이상의 상전이(고체/액체)에서 열 확산도/전도도의 전형적인 단계가 감지되었습니다. 그 이유는 상전이 과정에서 격자 구조가 붕괴되기 때문입니다. 이 예는 LFA 방법이 치수가 정의된 고체 물질에만 국한되지 않는다는 것을 명확하게 보여줍니다. 액체 금속용 시료 홀더를 사용하면 액상 내에서도 철 합금의 측정이 가능합니다.

이 예는 LFA 방법이 치수가 정의된 고체 물질에만 국한되지 않는다는 것을 명확하게 보여줍니다. "액체 금속" 용 시료 홀더를 사용하면 액체상에서도 철 합금의 측정이 가능합니다.

1) 주철에 대한 LFA 결과, 빨간색: 열 확산성, 파란색: 열 전도성, 검은색: 비열