{"id":41309,"date":"2024-07-22T09:18:55","date_gmt":"2024-07-22T07:18:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/mesure-de-la-capacite-thermique-specifique-cp-a-laide-de-lanalyse-flash-laser-lfa\/"},"modified":"2025-08-07T07:18:25","modified_gmt":"2025-08-07T05:18:25","slug":"mesure-de-la-capacite-thermique-specifique-cp-a-laide-de-lanalyse-flash-laser-lfa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/connaissance\/mesure-de-la-capacite-thermique-specifique-cp-a-laide-de-lanalyse-flash-laser-lfa\/","title":{"rendered":"Mesure de la capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique (cp) \u00e0 l’aide de l’analyse flash laser (LFA)"},"content":{"rendered":"\t\t
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Param\u00e8tres thermophysiques<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La la capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique cp<\/strong><\/a>, la diffusivit\u00e9 thermique <\/strong><\/a>et la conductivit\u00e9 thermique \u03bb<\/strong><\/a> sont des propri\u00e9t\u00e9s thermophysiques importantes pour caract\u00e9riser la conduction thermique des mat\u00e9riaux.
Diff\u00e9rentes m\u00e9thodes de mesure<\/strong><\/a> sont disponibles en fonction du mat\u00e9riau \u00e0 analyser, de la temp\u00e9rature de mesure et de la pr\u00e9cision requise.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Comment fonctionne l'analyse Laser-Flash<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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L’analyse par flash laser est souvent utilis\u00e9e pour examiner principalement des solides et des liquides dans de petites quantit\u00e9s d’\u00e9chantillons.
Elle est conforme aux normes ASTM E1461, DIN EN 821<\/strong><\/a>\u00a0et ASTM C714<\/strong><\/a>.
La m\u00e9thode remonte \u00e0 Parker et al. qui ont d\u00e9velopp\u00e9 l’analyse en 1961 pour mesurer les trois propri\u00e9t\u00e9s thermophysiques cp, a et \u03bb<\/strong>.<\/p>

Le principe de l’analyse par flash laser<\/strong><\/a> repose sur une application verticale de l’\u00e9nergie sur la face inf\u00e9rieure de l’\u00e9chantillon.
Le d\u00e9calage temporel entre l’entr\u00e9e d’\u00e9nergie sur la face inf\u00e9rieure de l’\u00e9chantillon et la sortie d’\u00e9nergie sur la face sup\u00e9rieure de l’\u00e9chantillon est utilis\u00e9 pour d\u00e9terminer la diffusivit\u00e9 thermique du mat\u00e9riau de l’\u00e9chantillon.<\/p>

La diffusivit\u00e9 thermique d\u00e9pendant de la temp\u00e9rature, l’\u00e9chantillon est chauff\u00e9 \u00e0 la temp\u00e9rature souhait\u00e9e dans un four ; la mesure ult\u00e9rieure est alors effectu\u00e9e selon un processus isotherme.
Pour ce faire, la face inf\u00e9rieure d’un \u00e9chantillon est expos\u00e9e \u00e0 une br\u00e8ve impulsion d’\u00e9nergie (lampe flash au x\u00e9non ou laser).<\/p>

L’\u00e9nergie absorb\u00e9e provoque une augmentation de la temp\u00e9rature dans une fine couche \u00e0 la surface de l’\u00e9chantillon.
Cette augmentation de temp\u00e9rature se propage \u00e0 l’ensemble de l’\u00e9chantillon, de sorte qu’une augmentation de temp\u00e9rature se produit \u00e9galement sur la face sup\u00e9rieure de l’\u00e9chantillon, qui est enregistr\u00e9e par un d\u00e9tecteur infrarouge en fonction du temps.<\/p>

Si l’\u00e9paisseur d (en cm) de l’\u00e9chantillon est connue, la diffusivit\u00e9 thermique a (en cm2\/s) peut \u00eatre calcul\u00e9e \u00e0 partir de la s\u00e9quence chronologique de l’\u00e9l\u00e9vation de temp\u00e9rature sur la base de la fonction analytique d’\u00e9l\u00e9vation de temp\u00e9rature \u00e0 l’aide de la formule suivante :<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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avec t1\/ 2 : temps de mont\u00e9e \u00e0 la moiti\u00e9 de la valeur finale.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Toutefois, ce calcul ne tient pas compte d’une perte de chaleur par l’\u00e9chantillon ou d’une dur\u00e9e de l’impulsion \u00e9nerg\u00e9tique qui n’est pas infiniment courte.\nEn effet, une partie de la chaleur fournie est perdue par rayonnement, par convection ou par dissipation de chaleur dans la zone entourant l’\u00e9chantillon.\nCes effets ont \u00e9t\u00e9 corrig\u00e9s par divers processus math\u00e9matiques tels que des solutions d’approximation it\u00e9ratives et sont mis en \u0153uvre dans un logiciel d’\u00e9valuation sp\u00e9cial, de sorte qu’en fin de compte, la m\u00e9thode du flash laser fournit des r\u00e9sultats de mesure tr\u00e8s pr\u00e9cis dans une large gamme de temp\u00e9ratures. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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D\u00e9termination du Cp par analyse laser-flash<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La propri\u00e9t\u00e9 cp<\/sub><\/em> peut \u00eatre d\u00e9termin\u00e9e par une m\u00e9thode de comparaison utilisant l’analyse par flash laser.
\nPour ce faire, l’appareil LFA est \u00e9talonn\u00e9 \u00e0 l’aide d’une r\u00e9f\u00e9rence dont le cp<\/sub><\/em> est connu.
\nL’\u00e9chantillon est ensuite mesur\u00e9 dans les m\u00eames conditions (dimensions, rev\u00eatement de graphite et programme de temp\u00e9rature). <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Gr\u00e2ce \u00e0 la corr\u00e9lation<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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la capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique de l’\u00e9chantillon peut alors \u00eatre d\u00e9termin\u00e9e par la formule suivante<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Si la densit\u00e9 du mat\u00e9riau de l’\u00e9chantillon est \u00e9galement d\u00e9termin\u00e9e, il est possible de calculer \u03bb \u00e0 l’aide de la corr\u00e9lation.
En outre, la capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique peut \u00eatre d\u00e9termin\u00e9e \u00e0 l’aide de la calorim\u00e9trie dynamique \u00e0 balayage diff\u00e9rentiel (DSC)<\/strong><\/a>.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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La capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique cp, la diffusivit\u00e9 thermique a et la conductivit\u00e9 thermique \u03bb sont des propri\u00e9t\u00e9s thermophysiques importantes pour caract\u00e9riser la conductivit\u00e9 thermique des mat\u00e9riaux.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":14745,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[187],"tags":[],"class_list":["post-41309","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-connaissance"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/41309","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=41309"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/41309\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/14745"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=41309"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=41309"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=41309"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}