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激光法導熱儀 LFA 427

發(fā)布時間:2020-09-24 10:28:03瀏覽次數(shù):
對于材料或組分的熱傳導性能描述,導熱系數(shù)與熱擴散系數(shù)是最為重要的熱物性參數(shù)。激光閃射法是導熱測試領域最為廣泛使用的一種方法,用于精確測量材料的熱擴散系數(shù)并計算導熱系數(shù)。而耐馳公司推出的激光導熱儀 LFA 427 則代表了世界范圍內(nèi)同類產(chǎn)品的最高水平。
LFA 427 具有高精度、高重復性、測量快速、樣品支架種類豐富、測試氣氛可自由設定等突出優(yōu)點,其總的測量溫度范圍為 -120°C ... 2800°C。
LFA 427 最新推出帶高溫計的特別配置版,可在室溫至 2800°C 的寬廣溫度范圍內(nèi)進行測量。
LFA 427 的樣品適應面極廣,包括陶瓷、玻璃、金屬、熔融物、液體、粉末、纖維與多層材料等各種材料,從低導熱材料直至最高導熱系數(shù)的金剛石,都可在相同的速度與精度下進行測量。儀器直接測試的是隨溫度而變的熱擴散系數(shù),若結合比熱值(通常使用 DSC 404 F1 Pegasus® 進行測試,也可在 LFA 427 上使用比較法測得)與密度(密度隨溫度的變化使用熱膨脹儀 DIL 402 Expedis 測量計算),則可進一步計算導熱系數(shù)。
測量所使用的激光能量、脈沖寬度、氣氛與真空均可自由選擇,可以針對不同的樣品性質(zhì)設定最佳的測量條件。
本儀器擁有完全密封的系統(tǒng),設計上注重節(jié)省空間,其安全等級達到了最高級(1級),操作時不需要任何特殊的安全措施。軟件功能先進,允許儀器工作于手動或全自動模式。并提供特殊支架,用于測試粉末,液體,礦渣,纖維和夾層樣品。
LFA 427 是最強大與靈活的 LFA 系統(tǒng),適用于包括汽車制造、航空航天與能源技術在內(nèi)的各種領域的常規(guī)材料與新型高性能材料的表征。

 
LFA 427 - 技術參數(shù)
• 溫度范圍: -120 … 2800°C(不同爐體)   
• 激光源:Nd:Glass 激光,能量可調(diào) 
• 導熱系數(shù):  0.1 ... 2000W/mK
• 真空度: 10-5 mbar
• 樣品尺寸:方形  8 x 8mm,10 x 10mm 圓形  Ø6mm,Ø10mm,Ø12.7mm,Ø20mm 厚度  0.1 … 6mm
• 測試氣氛: 真空、惰性或反應氣體
• 支架類型: 石墨、氧化鋁、碳化硅
• 樣品形態(tài): 固體、液體、粉末、薄膜

LFA 427 - 軟件功能
LFA 427 的測量與分析軟件是基于 MicroSoft Windows® 系統(tǒng)的 Proteus® 軟件包,它包含了所有必要的測量功能和數(shù)據(jù)分析功能。這一軟件包具有極其友善的用戶界面,包括易于理解的菜單操作和自動操作流程,并且適用于各種復雜的分析。Proteus 軟件既可安裝在儀器的控制電腦上聯(lián)機工作,也可安裝在其他電腦上脫機使用。
LFA 部分軟件功能:
精確的脈沖寬度修正與脈沖能量積分。
熱損耗修正。
集成了所有傳統(tǒng)模型。
使用非線性回歸進行 Cowan 擬合。
改進的 Cape-Lehmann 模型,使用非線性回歸,將多維熱損耗納入計算。
對于半透明樣品的輻射修正。
二層與三層結構樣品:通過非線性回歸方式進行擬合,并將熱損耗納入計算。
計算多層樣品的接觸熱阻。
比熱測量:使用已知比熱的標樣、通過比較法進行計算。
內(nèi)置數(shù)據(jù)庫。


LFA 427 - 應用實例
Bio-氧化鋁
圖中顯示了對于某表面涂覆石墨的 Bio-氧化鋁樣品的 LFA 熱擴散系數(shù)測試結果。從兩個不同實驗室(KfK x Research Center Karlsruhe, IMF1 與 LFA 427 + NETZSCH Applications laboratory)得到的測量結果非常吻合。


 
純銅
圖中對純銅分別在升溫與降溫條件下進行了熱擴散系數(shù)的測試。在約 1080°C 的熱擴散系數(shù)的突變由材料的熔化/凝固所致。由于升降溫兩種方式下測得的熱擴散系數(shù)幾乎沒有任何差別,表明材料在升降溫循環(huán)后沒有發(fā)生明顯的微觀結構的變化。固相與液相區(qū)域的熱擴散系數(shù)的測量值與文獻值之間的偏差小于 2.5%。利用金屬在熔點(純銅熔點為 1083°C)的熱擴散系數(shù)的突變,可對 LFA 儀器作溫度校正。

LFA 427 - 相關附件
LFA 427 配有恒溫水浴,以保證溫度與長時間工作的穩(wěn)定性。
包括渦輪分子泵在內(nèi)的多種類型的真空泵,可以使得測試在高真空或純凈無氧的惰性氣氛下進行。
流量計,用于調(diào)節(jié)吹掃氣體的流量。
由鋁,SiC 或石墨制成的樣品支架與樣品罩,適用于標準樣品尺寸。
提供由氧化鋁、鉑金、鋁、藍寶石等材料制成的多種類型不同尺寸的樣品支架或樣品容器,用于測量液體樣品、熔融金屬、礦渣與纖維等特殊樣品。
提供用于熱擴散系數(shù)驗證的標準樣品。
提供用于比熱測試的參比樣品。
制樣設備。

 

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