Inledning
Bestämning av värmeledningsförmågan hos mycket transparenta material, t.ex. glas, är en utmaning för vissa mätmetoder. Laser Flash Analysis (LFA) är en av de mest använda metoderna för att bestämma värmediffusivitet och Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga. För att kunna utföra en LFA-mätning måste materialet vara ogenomskinligt eller göras ogenomskinligt. Detta kan kräva speciella beläggningstekniker för mycket transparenta prover.
Mätmetoden GHFM (Guarded Heat Flow Meter) (ASTM E 1530) med instrumentet TCT 716 Lambda gör det möjligt att mäta sådana prover utan särskild förbehandling. TCT 716 Lambda kan mäta solida och styva prover med låg och medium Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga mellan -10 och 300°C.
Den låga värmeledningsförmågan och förmågan att motstå extrema temperaturfluktuationer gör borosilikatglas, även känt under varumärket Pyrex®, till ett oumbärligt material inom många områden som kräver hög termisk prestanda. Som exempel kan nämnas laboratorieutrustning som kolvar och provrör, steriliseringsbehållare inom medicinteknik eller köksredskap som bakformar och mätkoppar.
Mätförhållanden
Två prover av borosilikatglas från olika tillverkare (Aachner Quarzglas Technologie Heinrich GmbH & Co. KG och Corning Inc.) undersöktes med hjälp av TCT 716 Lambda. Proverna hade en diameter på cirka 51 mm och en tjocklek på 25,4 mm respektive 12,7 mm och undersöktes med två olika TCT 716 Lambda mätinstrument på olika platser (NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb, och NETZSCH Instruments North America, LLC).
Som vid varje mätning applicerades termopasta på proverna före testet för att minska kontaktmotståndet mellan provet och plattorna och för att anpassa kalibreringen. Proverna mättes sedan från -10°C till 300°C respektive från 25°C till 150°C.
Resultat av mätning
I figur 1 sammanfattas mätresultaten. De blå trianglarna och de gröna cirklarna representerar resultaten från TCT-mätningarna och visar god överensstämmelse. Pyrex® är också ett internationellt känt referensmaterial för Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga [1]. Dessa värden representeras av den svarta linjen i figur 1. Alla mätresultat ligger inom ± 3% av litteraturvärdet.
Sammanfattning
Mätningen av mycket transparenta material kan enkelt utföras med TCT 716 Lambda utan särskild förbehandling av proverna och visar god överensstämmelse med litteraturvärden.