Teste da precisão do GHP 456 e do HFM 446 com o novo material de referência ERM-FC440

1. Resultados obtidos com o GHP 456

A técnica de placa quente protegida (GHP) é um método absoluto, sem qualquerlibração da Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica. No modo de duas placas, a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica λ é calculada a partir da potência Q que flui para a placa quente com a área de medição A, o gradiente de temperatura entre as duas amostras ΔT e a espessura média da amostra d, como segue:

As medições de GHP nas amostras ERM-FC440 foram realizadas com um NETZSCH GHP 456 HT Titan^® equipado com resfriamento de nitrogênio líquido. Os espécimes ERM-FC440a com números de série 001, 002, 003 e 005 foram usados para os testes de GHP. O par de amostras 001+002 e o par 003+005 foram medidos simultaneamente no modo de duas placas. O gradiente de temperatura nas amostras foi de 30 K em temperaturas abaixo de -10°C e de 20 K em temperaturas de 10°C ou mais. As amostras tinham espaçadores rígidos em seus cantos com comprimento idêntico à espessura nominal da amostra para garantir uma espessura de amostra definida.

A Figura 3 mostra os resultados da medição do GHP: Na faixa de temperatura entre -150°C e 70°C, o desvio relativo dos valores nominais de Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica calculados com base na equação 1 é inferior a ± 1,3% para todos os dados de medição, com exceção de um ponto a -150°C, que apresenta um desvio de -2,2%. Esses resultados estão de acordo com a precisão esperada do GHP 456.

2. Resultados obtidos com o HFM 446

libraA técnica do medidor de fluxo de calor (HFM) é um método relativo baseado na calibração dos sensores de fluxo de calor usando um material de referência com Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica conhecida. A condutividade térmica desconhecida λ de uma amostra é calculada a partir do fluxo de calor por área Q/A e do gradiente de temperatura ΔT ao longo da amostra com espessura média d, de acordo com a equação de Fourier para o fluxo de calor unidimensional, como segue:

As medições de HFM nas amostras do ERM-FC440 foram realizadas com os instrumentos NETZSCH HFM 446 Lambda Eco-Line Small, Medium e Large. Dois dispositivos HFM 446 Large com números de série 0009 e 0010 em locais diferentes foram usados para testar as amostras ERM-FC440c com números de série 004 e 005. Dois dispositivos HFM 446 Medium com número de série 0007 e 0009 foram usados para testar os espécimes ERM-FC440a com números de série 001, 002, 003 e 005. Três dispositivos HFM 446 Small com os números de série 0086, 0087 e SOA-002 foram usados para testar os espécimes ERM-FC440 com o tamanho de 20 cm x 20 cm cortados da placa ERM-FC440c com o número de série 005 após a conclusão das medições no HFM 446 Large. Para fins de documentação, cada placa de 20 cm recebeu um número de identificação com cinco dígitos, que foi gravado a laser na face frontal (consulte também a figura 1 à direita). Todos os dispositivos foram calibratados com o NIST SRM 1450d ou o IRMM440. As medições foram realizadas em temperaturas médias entre -10°C e 70°C, com um gradiente de temperatura de 20 K nas amostras e uma pressão de contato de no máximo 2 kPa.

As Figuras 4 a 6 mostram os resultados das medições de todos os instrumentos HFM. Em toda a faixa de temperatura, o desvio relativo dos valores nominais de condutividade térmica calculados usando a equação 1 está dentro de ± 1,5% para a maioria dos resultados de medição, exceto para alguns pontos de medição na temperatura mais alta de 70°C. Todos os resultados estão de acordo com a precisão esperada de ± 2% para os medidores de fluxo de calor HFM 446. Todos os resultados estão de acordo com a precisão esperada de ± 2% para os medidores de fluxo de calor HFM 446.