Uchwyt na próbki ciekłych metali (szafirowy)
Skrócenie czasu i kosztów rozwoju, optymalizacja procesów produkcyjnych i niższe masy pomimo coraz wyższych wymagań dotyczących komponentów obciążonych termicznie są ważnymi celami przemysłu motoryzacyjnego. Na przykład, symulacje numeryczne są wykorzystywane do przewidywania rozkładu temperatury w elementach silnika podczas procesu odlewania. Podstawową koniecznością w tym zakresie jest znajomość właściwości termofizycznych materiału odlewniczego w całym zakresie temperatur. W niniejszej karcie aplikacyjnej przedstawiono wyniki pomiarów właściwości termofizycznych żeliwa. Pomiary LFA zostały przeprowadzone przy użyciu specjalnego szafirowego pojemnika do pomiarów ciekłych metali. Szafirowy pojemnik zapewnia zdefiniowane wymiary cieczy.
Wyniki testów
Dyfuzyjność cieplna i ciepło właściwe (mierzone za pomocą DSC) wykazują typowe zachowanie z pikami przy przejściu Curie (przejście fazowe2. rzędu). Przewodność cieplnaPrzewodność cieplna (λ z jednostką W/(m-K)) opisuje transport energii - w postaci ciepła - przez ciało o masie w wyniku gradientu temperatury (patrz rys. 1). Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, ciepło zawsze przepływa w kierunku niższej temperatury.Przewodność cieplna spada prawie w sposób ciągły aż do stopienia. Typowy skok dyfuzyjności/przewodności cieplnej został wykryty dla przejścia fazowego (ciało stałe/ciecz) powyżej 1150°C. Wynika to z faktu, że struktura sieciowa załamuje się podczas przejścia fazowego. Przykład ten wyraźnie pokazuje, że metoda LFA nie ogranicza się do materiałów stałych o określonych wymiarach. Korzystając z uchwytu próbki dla ciekłych metali, pomiar stopów żelaza jest możliwy również w fazie ciekłej.
Warunki testu
- Zakres temperatur:
- RT do 1400°C
- Uchwyt próbki:
- Szafir do ciekłego metalu
- Grubość próbki:
- 1.5 mm
- Przygotowanie powierzchni próbki:
- Piaskowana
- Pojemność cieplna właściwa (cp)Pojemność cieplna jest wielkością fizyczną specyficzną dla materiału, określoną przez ilość ciepła dostarczonego do próbki, podzieloną przez wynikający z tego wzrost temperatury. Pojemność cieplna właściwa jest związana z jednostką masy próbki.cp z DSC, zastosowany standard:
- Szafir