Введение
Определение теплопроводности высокопрозрачных материалов, таких как стекла, представляет собой сложную задачу для некоторых методов измерения. Анализ лазерной вспышки (LFA) является одним из наиболее широко используемых методов определения теплопроводности и температуропроводности. Для проведения измерений методом LFA материал должен быть непрозрачным или его необходимо сделать таким. Это может потребовать применения специальных методов нанесения покрытий на высокопрозрачные образцы.
Метод измерения с помощью теплового расходомера с защитой (GHFM) (ASTM E 1530) с прибором TCT 716 Lambda позволяет измерять такие образцы без специальной предварительной обработки. TCT 716 Lambda может измерять твердые и жесткие образцы с низкой и medium теплопроводностью в диапазоне от -10 до 300°C.
Низкая теплопроводность и способность выдерживать резкие перепады температур делают боросиликатное стекло, также известное под торговой маркой Pyrex®, незаменимым материалом во многих областях, где требуются высокие тепловые характеристики. Например, лабораторное оборудование, такое как колбы или пробирки, контейнеры для стерилизации в медицинской технике или кухонная утварь, такая как посуда для выпечки и мерные стаканы.
Условия измерения
Два образца боросиликатного стекла от разных производителей (Aachner Quarzglas Technologie Heinrich GmbH & Co. KG и Corning Inc.) были исследованы с помощью TCT 716 Lambda. Образцы имели диаметр около 51 мм и толщину 25,4 мм и 12,7 мм, соответственно, и были исследованы с помощью двух разных измерительных приборов TCT 716 Lambda в разных местах (NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb, и NETZSCH Instruments North America, LLC).
Как и при каждом измерении, перед испытанием на образцы наносилась термопаста для уменьшения контактного сопротивления между образцом и пластинами и для выравнивания калибровки. Затем образцы измерялись при температурах от -10°C до 300°C и от 25°C до 150°C, соответственно.
Результаты измерений
На рисунке 1 представлены результаты измерений. Синие треугольники и зеленые круги представляют результаты измерений ТСТ и показывают хорошее согласие. Pyrex® также является известным в мире эталонным материалом для определения теплопроводности [1]. Эти значения представлены черной линией на рис. 1. Все результаты измерений находятся в пределах ± 3 % от литературного значения.
Резюме
Измерения высокопрозрачных материалов легко выполняются с помощью TCT 716 Lambda без специальной предварительной обработки образцов и показывают хорошее согласие с литературными значениями.