Wprowadzenie
Projektowanie nowych materiałów jest wyzwaniem dla wielu naukowców, podobnie jak udoskonalanie istniejących materiałów w celu optymalizacji określonych właściwości. Wyzwaniom tym nie można sprostać, jeśli nie posiada się dokładnych informacji na temat dwóch podstawowych właściwości termicznych: dyfuzyjności cieplnej i przewodności cieplnej. Jednym z precyzyjnych, niezawodnych i eleganckich rozwiązań pomiarowych jest metoda Flash. Pozwala ona na charakteryzację materiałów o niskiej i wysokiej przewodności od temperatur kriogenicznych do podwyższonych. Została ona sprawdzona jako niezawodna, bezkontaktowa i bezpośrednia metoda pomiarowa w wielu obszarach zastosowań, w tym w polimerach, metalach i materiałach ogniotrwałych. W międzyczasie zapotrzebowanie na wysoką przepustowość próbek stało się coraz ważniejsze.
Wysoka wydajność próbkowania LFA 467 HyperFlash®
LFA 467 HyperFlash® firmy NETZSCH jest w stanie zmierzyć 16 próbek w ciągu jednego obrotu (ta sama szybkość nagrzewania). Zmieniacz próbek dla maksymalnie 16 próbek przedstawiono na rysunku 1.
Całkowity czas pomiaru jest drastycznie skrócony ze względu na fakt, że procesy ogrzewania i chłodzenia mogą być przeprowadzane dla wszystkich próbek w tym samym czasie.
Rysunek 2 porównuje czas pomiaru LFA 467 HyperFlash® z czasem pomiaru LFA, który może obsłużyć tylko do 4 próbek. Wyraźnie widać wyższą przepustowość próbek w LFA 467 HyperFlash®.
Ponadto łatwo jest zaprogramować LFA 467 HyperFlash® do pomiarów nocnych. Urządzenie może pracować przez wiele godzin bez interwencji użytkownika dzięki automatycznej optymalizacji parametrów.
Na rysunku 3 przedstawiono przykład wysokiej przepustowości próbek i dokładności urządzenia LFA 467 HyperFlash®. Szesnaście próbek Pyroceramu (o grubości 2,5 mm i średnicy 12,7 mm) zostało zmierzonych w jednym cyklu od temperatury pokojowej do 500°C. Ocena dyfuzyjności termicznej wykazała maksymalne odchylenie od danych literaturowych wynoszące zaledwie ±2%.
Systemy chłodzenia
Urządzenia wykorzystujące ciekły azot dodatkowo poprawiają przepustowość próbek poprzez osiągnięcie krótkich czasów chłodzenia. Takie urządzenia pozwalają na pomiar w temperaturach tak niskich jak -100°C. Dostępne systemy chłodzenia dla pieca i detektora podczerwieni mogą być opcjonalnie wyposażone w systemy uzupełniania ciekłego azotu, aby zagwarantować długi czas pomiaru bez przerw.
Wnioski
LFA 467 HyperFlash® oferuje wysoką przepustowość próbek dzięki szybkiemu sterowaniu piecem i automatycznemu zmieniaczowi próbek dla maksymalnie 16 próbek. Precyzyjne wyniki można uzyskać niezależnie od położenia próbki na tacy i bez interwencji operatora, dzięki czemu LFA jest optymalnym narzędziem do kontroli jakości, a także do badańarch i rozwoju.