Walidacja z Inconel 600
Wprowadzenie
Inconel 600 to sprawdzony stop niklowo-chromowo-żelazowy, który jest często wykorzystywany jako materiał referencyjny do określania przewodności cieplnej. Jego Stabilność termicznaMateriał jest stabilny termicznie, jeśli nie ulega rozkładowi pod wpływem temperatury. Jednym ze sposobów określenia stabilności termicznej substancji jest użycie analizatora termograwimetrycznego (TGA). stabilność termiczna, odporność na UtlenianieUtlenianie może opisywać różne procesy w kontekście analizy termicznej.utlenianie i wytrzymałość mechaniczna sprawiają, że idealnie nadaje się do stosowania w procedurach kalibracji. Z tego powodu od wielu lat jest wykorzystywany jako standardowy materiał przez instytuty badawcze. Jego łatwa dostępność i jednorodny skład również przyczyniają się do jego przydatności jako materiału referencyjnego.
Urządzenie Guarded Heat Flow Meter (GHFM) jest najbardziej znane z określania przewodności cieplnej polimerów, ale za pomocą tej techniki można również badać metale o niskim przewodnictwie.
Warunki pomiaru
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 została zmierzona za pomocą TCT 716 Lambda ochronnego miernika przepływu ciepła (GHFM). W tej stacjonarnej metodzie próbka o określonej grubości jest umieszczana między dwiema płytami, które są podgrzewane do różnych temperatur. Powoduje to przepływ ciepła przez próbkę. Przepływ ciepła jest wykrywany i można obliczyć przewodność cieplną.
Korzystając z urządzenia TCT 716 Lambda, które umożliwia jednoczesny pomiar na dwóch próbkach, przeanalizowano dwie próbki Inconel 600 o średnicy 51 mm i grubości około 31,8 mm. Przed pomiarem próbki zostały pokryte smarem silikonowym, aby poprawić kontakt między próbką a płytkami i zminimalizować opór międzyfazowy. Pomiar przeprowadzono jednocześnie na obu próbkach w zakresie temperatur od temperatury pokojowej do 300°C. Podczas testu na próbki wywierano ciśnienie około 175 kPa.
Do oceny wyników pomiarów wykorzystano kalibrację szkła kwarcowego.
Tabela 1: Parametry pomiaru
| Metoda | GHFM |
|---|---|
| Materiał kalibracyjny | Szkło kwarcowe |
| Próbki | Inconel 600 |
| Średnica próbki | 51 mm |
| Grubość próbki | 31.8 mm |
| Atmosfera | Powietrze |
| Ciśnienie kontaktowe | 175 kPa |
| Program temperatury | RT do 300°C w odstępach co 50 K |
Wyniki pomiarów
Rysunek 1 przedstawia przewodność cieplną w porównaniu z danymi literaturowymi [1]. Obie próbki mieszczą się w rozszerzonej niepewności pomiaru wynoszącej około 4,8% oczekiwanej dla Inconel 600 [2].
Wnioski
Wyniki pomiarów potwierdzają, że przepływomierz TCT 716 Lambda może być stosowany do niezawodnego określania przewodności cieplnej, nawet w przypadku metali o niskiej przewodności. Podkreśla to precyzję i powtarzalność metody pomiarowej, zwłaszcza w rozważanym zakresie temperatur. Uzyskane dane wykazują dobrą zgodność z wartościami literaturowymi, co dodatkowo potwierdza przydatność tej metody do analizy termofizycznej.