Monsterhouder voor "Vloeibare metalen"* (Saffier)
Kortere ontwikkelingstijden en -kosten, optimalisatie van fabricageprocessen en lagere massa's ondanks steeds hogere eisen aan thermisch belaste componenten zijn belangrijke doelen van de auto-industrie. Er worden bijvoorbeeld numerieke simulaties gebruikt om de temperatuurverdeling binnen de motoronderdelen tijdens het gietproces te voorspellen.
Een basisvereiste hiervoor is de kennis van de thermofysische eigenschappen van het gietmateriaal over het hele temperatuurbereik. In deze toepassingsnotitie worden de resultaten gepresenteerd van de meting van de thermofysische eigenschappen van gietijzer. De LFA-metingen werden uitgevoerd met een speciale saffieren houder voor metingen aan "vloeibare metalen"*. De saffieren houder zorgt voor gedefinieerde afmetingen van de vloeistof.
*In deze context verwijst de term "vloeibare metalen" naar monsterhouders die metingen bij temperaturen boven het Smelttemperaturen en -getallenDe enthalpie van fusie van een stof, ook wel latente warmte genoemd, is een maat voor de energie-input, meestal warmte, die nodig is om een stof om te zetten van vaste naar vloeibare toestand. Het smeltpunt van een stof is de temperatuur waarbij de toestand verandert van vast (kristallijn) naar vloeibaar (isotroop smeltpunt).smeltpunt van metalen mogelijk maken.
Meetomstandigheden
- Temperatuurbereik: RT tot 1400°C
- Monsterhouder: Saffier voor vloeistoffen
- Dikte monster: 1,5 mm
- Voorbereiding oppervlak monster: Gezandstraald
- Specifieke warmtecapaciteit (cp)Warmtecapaciteit is een materiaalspecifieke fysische grootheid, bepaald door de hoeveelheid warmte die aan een proefstuk wordt toegevoerd, gedeeld door de resulterende temperatuurstijging. De specifieke warmtecapaciteit is gerelateerd aan een massa-eenheid van het proefstuk.cp van DSC, gebruikte standaard: Saffier
Resultaten
De Thermische diffusieThermische diffusie (a met de eenheid mm2/s) is een materiaalspecifieke eigenschap voor het karakteriseren van onstabiele warmtegeleiding. Deze waarde beschrijft hoe snel een materiaal reageert op een verandering in temperatuur.thermische diffusie en de soortelijke warmte (gemeten met een DSC) vertonen een typisch gedrag met pieken bij de Curie-overgang (2e orde FaseovergangenDe term faseovergang (of faseverandering) wordt meestal gebruikt om overgangen tussen de vaste, vloeibare en gasvormige toestand te beschrijven.faseovergang). De Thermische geleidbaarheidThermische geleidbaarheid (λ met de eenheid W/(m-K)) beschrijft het transport van energie - in de vorm van warmte - door een massa-lichaam als gevolg van een temperatuurgradiënt (zie fig. 1). Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur.thermische geleidbaarheid neemt bijna continu af tot aan de smelt. Een typische stap in de Thermische diffusieThermische diffusie (a met de eenheid mm2/s) is een materiaalspecifieke eigenschap voor het karakteriseren van onstabiele warmtegeleiding. Deze waarde beschrijft hoe snel een materiaal reageert op een verandering in temperatuur.thermische diffusie/geleiding werd gedetecteerd voor de FaseovergangenDe term faseovergang (of faseverandering) wordt meestal gebruikt om overgangen tussen de vaste, vloeibare en gasvormige toestand te beschrijven.faseovergang (vast/vloeibaar) boven 1150°C. De reden hiervoor is dat de roosterstructuur instort tijdens de FaseovergangenDe term faseovergang (of faseverandering) wordt meestal gebruikt om overgangen tussen de vaste, vloeibare en gasvormige toestand te beschrijven.faseovergang. Het voorbeeld laat duidelijk zien dat de LFA-methode niet beperkt is tot vaste materialen met vaste afmetingen. Met behulp van de monsterhouder voor vloeibare metalen is het meten van ijzerlegeringen ook mogelijk in de vloeibare fase.
Het voorbeeld toont duidelijk aan dat de LFA-methode niet beperkt is tot vaste materialen met gedefinieerde afmetingen. Met behulp van de monsterhouder voor "vloeibare metalen" is het meten van ijzerlegeringen ook mogelijk in de vloeistoffase.
