Introducere
Determinarea conductivității termice a materialelor foarte transparente, cum ar fi sticla, reprezintă o provocare pentru unele metode de măsurare. Analiza cu bliț laser (LFA) este una dintre cele mai utilizate metode pentru determinarea difuzivității termice și a conductivității termice. Pentru a efectua o măsurare LFA, materialul trebuie să fie opac sau să fie făcut astfel. Acest lucru poate necesita tehnici speciale de acoperire pentru probe foarte transparente.
Metoda de măsurare GHFM (Guarded Heat Flow Meter) (ASTM E 1530) cu instrumentul TCT 716 Lambda permite măsurarea unor astfel de probe fără o tratare prealabilă specială. TCT 716 Lambda poate măsura probe solide și rigide cu conductivitate termică scăzută și medium între -10 și 300°C.
Conductivitatea termică scăzută și capacitatea de a rezista la fluctuații extreme de temperatură fac din sticla borosilicată, cunoscută și sub denumirea comercială Pyrex®, un material indispensabil în multe domenii care necesită performanțe termice ridicate. Printre exemple se numără echipamentele de laborator, cum ar fi baloanele sau eprubetele, recipientele de sterilizare din tehnologia medicală sau ustensilele de bucătărie, cum ar fi vasele de copt și paharele de măsurat.
Condiții de măsurare
Două eșantioane de sticlă borosilicată de la producători diferiți (Aachner Quarzglas Technologie Heinrich GmbH & Co. KG și Corning Inc.) au fost examinate cu ajutorul TCT 716 Lambda. Probele aveau un diametru de aproximativ 51 mm și o grosime de 25,4 mm și, respectiv, 12,7 mm și au fost examinate cu două dispozitive de măsurare diferite TCT 716 Lambda în locații diferite (NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb, și NETZSCH Instruments North America, LLC).
Ca în cazul fiecărei măsurători, pe probe a fost aplicată pastă termică înainte de testare pentru a reduce rezistența de contact dintre probă și plăci și pentru a se alinia la calibrare. Probele au fost apoi măsurate de la -10°C la 300°C, respectiv de la 25°C la 150°C.
Rezultatele măsurătorilor
Figura 1 rezumă rezultatele măsurătorilor. Triunghiurile albastre și cercurile verzi reprezintă rezultatele măsurătorilor TCT și arată o bună concordanță. Pyrex® este, de asemenea, un material de referință cunoscut la nivel internațional pentru conductivitatea termică [1]. Aceste valori sunt reprezentate de linia neagră din figura 1. Toate rezultatele măsurătorilor se încadrează în ± 3% din valoarea din literatura de specialitate.
Rezumat
Măsurarea materialelor extrem de transparente se realizează cu ușurință utilizând TCT 716 Lambda fără pretratare specială a probelor și prezintă o bună concordanță cu valorile din literatură.