LFA L52 - 정밀도가 열 전도성을 재정의하는 곳
LINSEIS LFA L52는 강력한 레이저 플래시 분석기입니다. 열 확산도, 열 전도성 및 비열 을 매우 광범위하게 측정할 수 있습니다. 이 시스템은 최대 3개, 6개 또는 18개의 시료를 동시에 측정할 수 있어 연구, 개발 및 품질 관리에서 높은 처리량을 지원합니다. 모듈식 퍼니스 개념 덕분에 LFA L52는 -125°C~2800°C의 독보적인 온도 범위를 지원하므로 항공우주, 세라믹, 야금, 에너지 저장 및 고성능 전자 제품과 같은 산업에서 사용되는 고체, 분말, 페이스트 및 액체에 적합합니다.
절대 측정 방법인 레이저 플래시 기술은 보정 표준이 필요하지 않으며 다음과 같은 국제 표준을 준수합니다. ASTM E-1461 및 DIN EN 821-2. LFA L52는 사용자 교체형 검출기를 장착할 수 있으며 진공 및 불활성 가스 작동 옵션을 제공하여 측정 조건을 최대한 제어할 수 있습니다. 두 번째 퍼니스용 턴테이블을 사용할 수 있어 가동 중단 시간을 줄이고 온도 범위 간에 중단 없이 전환할 수 있습니다. 빠른 비접촉 측정, 최소한의 시료 전처리 및 뛰어난 정확도를 갖춘 LFA L52는 고급 열물리 재료 특성 분석의 새로운 표준을 제시합니다.
고유 기능
소프트웨어 개선 사항
- 새로운 LINSEIS LiEAP 소프트웨어 플랫폼
사용자 편의성, 효율적인 데이터 처리 및 최적화된 워크플로에 중점을 두고 완전히 새롭게 디자인된 소프트웨어 환경입니다. 맞춤형 도구 세트는 더 빠른 설정, 더 명확한 탐색 및 향상된 프로세스 제어를 통해 열물리 분석을 지원합니다. - 자동 업데이트 및 지속적인 기능 개선
정기적인 자동 업데이트를 통해 사용자는 다운타임이나 수동 설치 없이 항상 최신 기능, 안정성 개선 및 보안 업그레이드의 혜택을 누릴 수 있습니다. - 렉스 버스 플러그 앤 플레이 통합
최신 렉스 버스 하드웨어 인터페이스는 레이저, 디텍터, 오븐 및 전자 장치 간의 원활한 통신을 지원합니다. 새로운 하드웨어 모듈을 손쉽게 추가할 수 있어 시스템의 장기적인 확장성을 보장합니다. - 고속 데이터 수집 도구
L52의 초고속 2.5MHz 데이터 수집을 완벽하게 지원하여 향상된 펄스 트리거링, 곡선 피팅 및 확산 평가를 제공하므로 얇은 시료, 전도성이 높은 재료 및 빠른 열 전달 공정에 이상적입니다.
린세이스랩 링크
린사이스랩 링크는 측정 결과의 불확실성을 제거하기 위한 통합 솔루션을 제공합니다. 소프트웨어를 통해 어플리케이션 전문가에게 직접 액세스하여 올바른 측정 절차 및 결과 분석 방법에 대한 조언을 받을 수 있습니다. 이러한 직접적인 커뮤니케이션은 최적의 결과를 보장하고 측정의 효율성을 극대화하여 정밀한 분석과 연구는 물론 원활한 프로세스 흐름을 보장합니다.
디자인 개선 사항
새로운 기기 디자인은 기계적인 견고함과 현대적인 미학을 결합한 슬림하고 견고한 알루미늄 하우징이 특징입니다. 통합 LED 상태 표시줄은 작동 상태를 한눈에 명확하게 시각화하며, 터치 패널은 직관적이고 최적화된 조작을 가능하게 합니다. 전체적인 디자인은 인체공학적 핸들링과 현대적인 사용자 경험을 강조하여 편안함과 기능성을 모두 향상시킵니다.
고속 데이터 수집 도구
L52의 초고속 2.5 MHz 데이터 수집을 완벽하게 지원하므로 레이저 펄스와 그에 따른 온도 반응을 매우 정밀하게 수집할 수 있습니다. 높은 샘플링 밀도는 전체 시간 범위에서 펄스 트리거링, 곡선 피팅, 노이즈 억제 및 확산 계수 계산 정확도를 향상시킵니다. 이 고속 기능은 특히 얇은 시료, 열전도율이 매우 높은 재료, 다층 구조 또는 기존 수집 속도로는 열 과도 현상을 충분히 명확하게 해결하기에 충분하지 않은 빠른 열 전달과 관련된 모든 응용 분야에 유리합니다.
PLH 업그레이드
LFA L52 기기는 PLH(주기적 레이저 가열) 옵션으로 업그레이드할 수 있습니다. 이 특허받은 2-in-1 솔루션은 하나의 장비에서 두 가지 측정 기술을 제공하며, 적용 범위를 극대화하고 µm에서 mm 두께의 시료를 분석할 수 있습니다.
PLH 기술은 박막 시료를 탁월한 정확도로 특성화하기 위해 특별히 개발 및 최적화되었습니다. 시료 두께의 측정 범위는 10μm ~ 500μm, 열 전도도 범위는 0.01 ~ 2000mm²/s입니다.
PLH L53 옵션은 다양한 재료를 처리할 수 있으므로 다음과 같은 용도에 적합합니다:
- 흑연 호일 및 얇은 구리 호일과 같은 열 분산 재료,
- 복잡한 열 특성을 가진 반도체,
- 정밀한 확산 측정이 필요한 금속,
- 첨단 소재 시스템에 사용되는 세라믹 및 폴리머.
이방성 및 불균일성 분석
고급 매핑 기능을 갖춘 PLH 시스템을 사용하면 시료의 열전도도를 공간적으로 분해하여 측정할 수 있습니다. 이 기능은 특히 이방성(열 거동의 방향성 차이)과 불균일성(재료의 불일치)을 식별하는 데 유용합니다. 여러 영역을 스캔함으로써 사용자는 박막의 열 특성을 포괄적으로 이해하여 까다로운 애플리케이션에 최적화된 재료 성능을 보장할 수 있습니다.
애플리케이션 및 산업 포커스
일반적인 응용 분야로는 배터리 및 수소 산업에서 점점 더 중요해지고 있는 독립형 필름과 멤브레인 분석이 있습니다. 이러한 재료의 열 전달 특성을 정확하게 측정하는 능력은 에너지 효율, 열 관리 및 전반적인 시스템 성능을 개선하는 데 매우 중요합니다.
주요 기능 한눈에 보기
- 이방성 분석: 교차 평면과 평면 내 측정을 원활하게 결합합니다.
- 다양한 소재 호환성: 반도체, 금속, 세라믹 및 폴리머에 적합합니다.
- 매핑 기능: 샘플 내의 이방성 및 불균일성에 대한 정밀한 공간 분석이 가능합니다.
- 높은 측정 정확도: 광범위한 시료 두께와 열전도도 값을 다룹니다.
하이라이트
넓은 온도 범위: -125°C ~ 2800°C
측정의 높은 정밀도와 반복성
유연한 사용자 지정을 위한 모듈식 설계
첨단 기술 덕분에 빠른 측정 시간
포괄적인 데이터 분석을 위한 사용자 친화적인 소프트웨어
다양한 샘플 형상 및 재료와의 호환성
주요 기능
새로운 전자 제품
- 향상된 검출기 및 증폭기 전자 장치
개선된 신호 대 잡음비와 더 넓은 동적 범위는 얇거나 전도성이 높은 시료에서도 깨끗한 고해상도 신호를 보장합니다. - 2.5MHz 고속 데이터 수집
초고속 샘플링으로 빠른 열 과도 현상을 더욱 정밀하게 포착하여 펄스 감지 및 확산 평가를 개선합니다. - 안정화된 레이저 전류 제어
새로운 드라이버 전자장치는 조정 가능한 에너지로 매우 일관된 레이저 펄스를 전달하여 모든 온도 범위에서 재현성을 향상시킵니다.
동급 제품 중 가장 넓은 온도 범위
모듈식 오븐 옵션으로 -125°C~2800°C의 범위를 커버하여 극저온부터 초고온 재료까지 다양한 분야에 적용할 수 있습니다.
다중 샘플 기능(3개, 6개 또는 18개 샘플)
동일한 온도, 대기 및 레이저 펄스 조건에서 여러 시료를 동시에 분석함으로써 LFA L52는 R&D 및 QC 워크플로우의 처리량을 크게 증가시킵니다. 최소한의 작업자 개입으로 전체 재료 시리즈, 생산 배치 또는 비교 연구를 한 번의 실행으로 처리할 수 있으며, 균일한 테스트 환경은 모든 위치에서 높은 통계적 신뢰도로 직접 비교 가능한 결과를 보장합니다.
유연한 샘플 홀더 시스템
LFA L52의 유연한 시료 홀더 시스템은 고체, 분말, 페이스트, 액체, 박막, 세라믹, 금속, 내화물 및 초고온 재료(UHTC)를 포함한 다양한 재료 형태에 적합합니다. 교체 가능한 홀더 형상과 재료는 각 시료 유형에 대해 최적의 열 접촉, 제어된 경계 조건 및 최소한의 열 손실을 보장합니다. 이러한 다용도성 덕분에 사용자는 동일한 플랫폼에서 저밀도 단열재부터 고밀도 엔지니어링 세라믹 및 금속 합금에 이르기까지 모든 것을 특성화할 수 있으므로 LFA L52는 거의 모든 열물리 분석 워크플로우에 적합합니다.
완전한 샘플 조명
LFA L52는 최대 직경 25.4mm의 시료에 완전하고 균일한 조명을 제공하며 레이저 펄스가 방사형 온도 구배를 만들지 않고 전체 시료 표면을 투과하도록 보장합니다. 이러한 균일한 가열은 재현성을 높이고 데이터 품질을 개선하며 다양한 재료, 두께 및 형상에 걸쳐 일관된 측정 결과를 제공합니다.
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서비스 이용 가능 시간은 월요일부터 목요일 오전 8시부터 오후 4시까지, 금요일 오전 8시부터 오후 12시까지입니다.
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사양
온도 범위: -125°C ~ 2800°C
고에너지 Nd:YAG 레이저: 최대 25J/펄스
진공 및 제어 대기: 최대 10-⁵ mbar
빠르고 안정적인 열물리 분석을 위해 개발된 강력한 LFA L52를 만나보세요:
- 검출기 옵션: LN₂ 또는 펠티에 냉각과 함께 사용 가능한 InSb 또는 MCT 검출기
- 대기 제어: 불활성, 환원 또는 산화 환경; 최대 10-⁵ mbar의 진공 성능
- 시료 처리: 고체, 분말, 페이스트, 액체, 라미네이트 및 박막과 호환 가능
- 레이저 펄스 기록: 정밀한 과도 분석을 위한 초고속 2.5MHz 데이터 수집
- 오븐 구성: 처리량이 많은 연속 작업 프로세스를 위한 더블 오븐 턴테이블(옵션)
방법
레이저 플래시 분석
라이트 플래시 방법(LFA) 은 비접촉식 빠른 측정 기법으로서 열 확산성를 측정하는 비열 과 열 전도성고체, 분말 및 페이스트의 비열 및 열전도율입니다. 짧은 에너지 펄스가 시료의 뒷면을 가열하고 고속 적외선 감지기를 사용하여 시간이 지남에 따라 앞면의 온도 상승을 기록합니다.
온도 상승 곡선은 샘플을 통해 열이 얼마나 빨리 퍼지는지를 반영합니다. 열 확산도는 이 데이터에서 계산됩니다. 재료의 비열과 밀도를 알고 있으면 열전도율도 결정할 수 있습니다.
LFA는 비파괴적이고 매우 정밀한 방법으로 다음과 같은 분야에서 사용됩니다. 재료 연구, 전자, 항공우주 및 에너지 애플리케이션 에 널리 사용됩니다. 주요 장점으로는 짧은 측정 시간, 최소한의 시료 준비, 높은 반복성과 제어된 대기 조건에서 광범위한 재료를 테스트할 수 있다는 점 등이 있습니다.
측정 원리
LFA 측정에서는 시료를 오븐에서 정해진 온도까지 가열한 다음 뒷면에 짧은 고에너지 레이저 펄스에 노출시킵니다. 흡수된 에너지는 즉각적인 온도 상승을 일으키고, 이는 시료의 두께를 통해 확산되어 전면에서 발생합니다.
이 온도 변화는 고속 적외선 감지기를 통해 시간에 따라 기록됩니다. 열 확산도는 시료 두께와 온도 상승의 특징적인 반감기를 사용하여 결과 온도-시간 곡선에서 계산됩니다. 비열과 밀도에 대한 추가 지식이 있으면 열전도율도 결정할 수 있습니다.
이 방법은 짧은 측정 시간 내에 정밀한 결과를 제공하고, 간단한 시료 형상만 있으면 되며, 진공 또는 제어 가스 분위기에서 측정을 지원합니다.
고급 열물리 분석을 위한 강력한 솔루션인 LFA L52로 유리한 출발을 하세요.
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LFA L52 발표-작동 방식, 사용 위치, 제공 사항
측정 개념
시료는 정해진 측정 온도를 유지하는 오븐에 있는 시료 홀더에 놓입니다. 프로그래밍 가능한 에너지 펄스가 시료의 뒷면에 가해져 앞면에 일시적인 온도 상승을 일으킵니다. 이 온도 반응은 매우 민감하고 빠른 적외선(IR) 감지기로 감지됩니다. 결과 온도-시간 곡선으로부터 열 확산률과 비열을 모두 측정할 수 있습니다. 재료 밀도(ρ)를 알면 다음 공식을 사용하여 열전도도를 계산할 수 있습니다:
LFA L52 오븐
LFA L52 1250/1600
표준 모델은 금속 및 세라믹용으로 설계되었으며 높은 시료 처리량이 필요한 응용 분야에 이상적입니다. 3개, 6개 또는 18개의 시 료를 동시에 측정할 수 있으며 최대 25.4mm의 시료 직경을 지원하므로 열전도도, 열전도율 및 비열 용량을 정밀하게 분석할 수 있습니다.
LFA L52 2000/2400/2800
고온 버전은 최대 2000/2400/2800°C까지 측정할 수 있으며 직경 12.7mm의 시료를 최대 3개까지 측정할 수 있는 시료 로봇이 장착되어 있습니다 .
글러브박스 또는 핫셀 환경을 위한 특수 구성을 사용할 수 있습니다.
일반적인 응용 분야는 내화성 재료, 흑연 또는 원자력 응용 분야입니다.
LFA L52 2400
텅스텐 용광로를 사용하여 최대 2400°C의 온도에서 정확한 측정을 제공하므로 넓은 온도 범위에서 흑연 없이 분석할 수 있습니다.
최대 3개의 샘플(12.7 mm) 을 위한 샘플 로봇이 장착된 이 모델은 높은 처리량과 정밀한 Cp 측정을 보장합니다.
LFA L52 LT
저온 버전은 -125°C / -100°C ~ 500°C의 정밀한 측정값을 제공하여 다양한 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.
이 영역에서 레이저 출력이 낮으면 고정밀 측정 결과에 결정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
샘플 캐리어 및 홀더
다양한 시료 홀더 유형을 통해 고체, 액체, 분말 또는 페이스트 형태의 3~25.4mm의 다양한 시료 크기를 측정할 수 있습니다. 상 변화 물질용 시료 홀더도 사용할 수 있습니다. Linseis 샘플 로봇은 최대 6개의 샘플을 동시에 측정할 수 있으며, 요청 시 최대 18개의 샘플을 위한 옵션도 제공됩니다. 시료 홀더의 재료로는 흑연, SiC, 산화알루미늄 또는 다양한 금속을 사용할 수 있습니다.
샘플 홀더
모델 선택
지원 모델 선택
이 소프트웨어는 다양한 평가 모델을 선택할 수 있습니다. 사용자의 선택 과정을 돕기 위해 모든 모델의 피팅 품질을 쉽게 표시하여 사용 편의성과 정확성을 극대화할 수 있습니다.
전 세계 고객과 Linseis 애플리케이션 연구소의 경험적 데이터에 따르면 결합된 Dusza 모델이 가장 보편적으로 적용 가능하며 일반적으로 광범위한 재료에 대해 측정 데이터와 모델 간에 가장 잘 일치하는 것으로 나타났습니다.
결합형 Dusza 모델 – 레이저 플래시 방식을 사용하여 열 손실과 유한 펄스를 동시에 보정하는 고유한 결합 솔루션
Dusza의 검증된 방법을 기반으로 하는 범용 결합 모델을 사용하면 열 손실, 유한 펄스 및 비복사 조건을 동시에 보정하여 레이저 플래시 데이터를 안정적으로 평가할 수 있습니다. 비선형 파라미터 추정 덕분에 수동 모델 선택이 필요하지 않으므로 시간을 절약하고 사용자 오류를 방지할 수 있습니다. 이 방법은 100개 이상의 샘플에 대해 테스트되었으며 최고 품질의 정확한 결과를 일관되게 제공합니다. 인코넬 샘플을 사용한 예는 결합된 모델이 기존 접근 방식에 비해 가장 잘 맞고 정밀도가 높다는 것을 명확하게 보여줍니다.
반투명 샘플을 위한 수정된 조합 모델/특수 모델
다이어그램에서 볼 수 있듯이 유도 에너지 펄스로 인한 온도 상승은 반투명 시료의 검출기 신호를 즉각적으로 증가시킵니다. 이 초기 신호는 측정 결과를 왜곡하여 열전도도가 더 높은 것으로 나타나므로 이를 고려하고 보정해야 합니다. 지금까지 기존 모델은 이러한 순간적인 온도 상승 현상을 충분히 잘 재현하지 못했습니다. 저희의 고유한 결합 모델은 샘플 데이터를 보정하고 맞춤형 맞춤을 제공하여 측정 결과를 크게 개선합니다.
다공성 샘플용 맥마스터 모델
맥마스터 모델은 다공성 물질의 열전달을 정확하고 유연하게 분석하기 위해 개발된 특수 도구입니다.
가장 중요한 기능:
- 정밀한 분석을 위한 1차원 열전달 모델.
- 초기 펄스의 유한 침투 깊이를 중요한 조정 파라미터로 포함합니다.
- 샘플의 앞면과 뒷면 모두에서 열 손실을 고려합니다.
맥마스터스 등*의 연구를 기반으로 한 이 고급 모델은 신뢰할 수 있고 상세한 결과를 보장합니다.
은 복잡한 열 분석에 없어서는 안 될 옵션입니다.
“플래시 열 확산 실험에서 레이저 가열의 침투에 대한 설명”* McMasters, Robert L. 외. “플래시 열 확산 실험에서 레이저 가열의 침투 설명”. ASME. J. 열전달 (1999): 121(1): 15-21.
육안 검사 옵션
측정 원리
플래시 시스템에서 신호 품질은 적외선 디텍터 표면에 닿는 시료의 방사량에 따라 달라집니다. 일반적으로 디텍터의 활성 표면적은 샘플 직경(3mm~25.4mm)에 비해 제한적입니다(예: 2 x 2mm²). 이러한 이유로 이미지화된 샘플 표면을 개선하기 위해 IR 디텍터, 렌즈 및 샘플의 최적화된 배열이 사용됩니다. 샘플의 측정 스팟은 가능한 한 커야 하지만 샘플 너머로 튀어나오지 않아야 합니다. 스팟을 초과하면 측정 아티팩트나 신호에 추가 노이즈가 발생할 수 있습니다. 비전 제어 기능은 모든 샘플 크기에 대해 최상의 신호 품질을 보장합니다. 최적화를 통해 크고 작은 시료에 대해 우수한 신호 품질을 보장합니다.
비전 제어
“비전 제어” 옵션은 다양한 시료 형상에 대한 완벽한 감지 지점을 보장합니다. 이를 통해 센서의 활성 영역에서 시료 표면을 이상적이고 선명하게 이미지화할 수 있도록 완벽하게 조정할 수 있습니다.
*일부 구성 및 국가에서는 사용할 수 없습니다.
LFA L52의 가격은 얼마인가요?
LFA L52 시스템의 가격은 선택한 구성과 온도 범위, 검출기 유형, 자동화 기능 또는 특수 시료 홀더와 같은 추가 옵션에 따라 달라집니다. 각 시스템은 특정 애플리케이션 요구 사항에 맞게 맞춤화할 수 있으므로 비용은 상당히 달라질 수 있습니다.
정확한 견적을 원하시면 문의 양식을 통해 요구 사항을 보내주시면 맞춤형 견적을 제공해 드리겠습니다.
LFA L52의 배송 기간은 얼마나 걸리나요?
LFA L52의 배송 시간은 선택한 옵션과 구성에 따라 크게 달라집니다. 확장된 온도 범위, 특수 감지기, 자동화 또는 사용자 지정과 같은 추가 기능을 사용하면 생산 및 준비 시간이 증가하여 배송 시간이 연장될 수 있습니다.
문의 양식을 통해 문의하시면 개별 요구 사항에 따라 정확한 배송 시간 견적을 받아보실 수 있습니다.
소프트웨어
값을 가시화하고 비교 가능하게 만들기
완전히 새로운 LiEAP 소프트웨어
새로 개발된 LiEAP 소프트웨어에는 작동 오류를 최소화하고 측정 불확실성을 줄여주는 AI 기반 지원이 포함되어 있습니다. 또한 이 소프트웨어는 투명, 다공성, 액체 및 분말 시료뿐만 아니라 다층 시스템을 처리할 수 있는 Dusza 모델을 비롯한 다양한 고유 모델을 지원합니다.
주요 기능
- 완벽하게 호환되는 MS®Windows™ 소프트웨어
- 정전 시 데이터 보안
- 안전 기능(열 커플링 파손, 정전 등에 대한 보호)
- 현재 측정값의 온라인 및 오프라인 평가
- 곡선 비교
- 분석 저장 및 내보내기
- ASCII 형식의 데이터 내보내기 및 가져오기
- MS Excel로 데이터 내보내기
- 다중 방법 분석(DIL, STA, DSC, HCS, LSR, LZT, LFA)
- 프로그래밍 가능한 가스 제어
- 새로운 워크플로
- 측정 데이터는 자동으로 데이터베이스에 저장됩니다.
비교 방법에 의한 Cp 측정(비열)
비열 용량을 계산하기 위해 시료의 최대 온도 상승을 기준 시료의 최대 온도 상승과 비교합니다. 미지 시료와 기준 시료 모두 샘플 로봇으로 한 번의 실행으로 동일한 조건에서 측정됩니다. 따라서 레이저 펄스의 에너지와 적외선 감지기의 감도는 두 측정 모두에 대해 동일하다고 가정할 수 있습니다.
맥박 감지
Cp 측정의 정확도를 높이려면 펄스의 에너지와 검출기의 감도를 일정하다고 가정하는 대신 측정하는 것이 필수적입니다.
따라서 업데이트된 LFA L51은 완전 자동 측정 사이클에서 펄스 모양을 기록하고, 펄스 모양을 캡처하고, 에너지 보정을 수행할 수 있는 옵션을 제공합니다. 이를 통해 알려진 기준 물질과의 비교 측정 모드에서 비열 용량을 매우 정확하게 측정할 수 있습니다.
평가 소프트웨어
- 관련 측정 데이터의 자동 또는 수동 입력(예: 밀도 및 비열)
- 데이터 평가를 위한 범용 통합 평가 모델
- 반투명 또는 다공성 시료를 위한 특수 모델
평가 모델
- 두자 조합 모델
- 새로운 맥마스터 모델(다공성 샘플용)
- 2/3교대 근무 모델
- Parker
- Cowan 5 및 10
- Azumi
- Clark-Taylor
- Degiovanni
- 유한 임펄스 보정
- 열 손실 보정
- 기본 보정
- 멀티 교대 근무 모델
- 접촉 저항 측정
- 반투명 샘플 보정
측정 소프트웨어
- 온도 세그먼트, 가스 등에 대한 간단하고 사용자 친화적인 데이터 입력이 가능합니다.
- 제어 가능한 샘플 로봇
- 소프트웨어는 에너지 펄스 후 보정된 측정값을 자동으로 표시합니다.
- 여러 시료의 측정을 위한 완전 자동 측정 프로세스
- 고객 서비스
- 효율적이고 빠른 측정을 위한 간편 모드
- 최대 맞춤 설정을 위한 전문가 모드
- 서비스 모델은 디바이스 모드를 모니터링하고 피드백을 제공합니다.
애플리케이션 (Application)
세라믹 및 유리
유리와 세라믹은 전통적인 응용 분야와 첨단 응용 분야 모두에서 없어서는 안 될 소재입니다. 가정용품부터 전자, 항공우주 및 의료 기술의 정교한 부품에 이르기까지 고유한 기계적, 열적 및 화학적 특성 덕분에 까다로운 조건에서 광범위한 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
열 분석 방법은 재료 개발 및 공정 최적화에 중요한 역할을 합니다. 열전도도, 열용량, 열팽창 및 소결 거동에 대한 정확한 통찰력을 제공합니다. 이를 통해 제조업체는 기술 세라믹, 스마트 표면, 섬유 강화 복합재 등 다양한 유리 및 세라믹 소재의 구성을 미세 조정하고 에너지 효율을 개선하며 제품 성능을 보장할 수 있습니다.
적용 예시: 유리 세라믹의 열 전도성, 열 확산 계수 및 비열 용량
표준 유리-세라믹인 BCR 724를 LFA L52로 측정했습니다. 이를 위해 두께 1mm, 직경 25.4mm의 작은 디스크를 벌크 재료 한 장에서 잘라 흑연으로 코팅하여 측정했습니다. LFA L52는 열 확산도를 온도의 직접적인 함수로서 나타냅니다. Cp 데이터는 동일한 샘플 홀더의 두 번째 샘플 위치에서 동일한 조건에서 알려진 세라믹 표준을 측정하여 비교적으로 결정되었습니다. 이 데이터를 사용하여 밀도, 비열 및 열 확산도의 곱으로부터 열전도도를 계산했습니다. 그 결과 열확산도와 전도도는 약간 감소한 반면, 온도가 상승함에 따라 Cp 값은 증가하는 것으로 나타났습니다.
적용 사례: 유리 세라믹의 열 전도성
다양한 응용 분야에서 표준 재료로 사용되는 코닝의 유리 세라믹 브랜드인 파이로세람을 LFA L52로 측정하여 열전도도 값의 재현성을 입증했습니다. 하나의 블록에서 잘라낸 18개의 샘플로 총 18회의 측정을 수행했습니다. 각 샘플은 개별적으로 측정되었으며 결과는 최대 1160°C의 온도 범위에서 +/- 1% 범위의 산포를 보였습니다.
적용 예시: 유리 세라믹의 열전도율, 열전도율 및 비열 용량
표시된 측정값은 실온에서 1500°C까지의 범위에서 알루미늄 산화물의 온도 의존적 열전도도를 보여줍니다. 저온에서 알루미늄 산화물은 약 0.11cm²/s의 비교적 높은 열전달 값을 나타냅니다. 온도가 높아지면 급격히 감소하여 고온에서는 0.015cm²/s에 가까운 값에 도달하는 것을 관찰할 수 있습니다.
이 특성에 대한 지식은 신뢰할 수 있는 열 관리와 장기적인 안정성이 요구되는 내화물, 기판 및 구조용 세라믹 분야의 애플리케이션에 필수적입니다.
연구, 개발 및 과학
신소재는 항공우주 분야의 경량 복합 소재부터 고성능 세라믹과 반도체에 이르기까지 기술 혁신에 결정적인 역할을 합니다. 이러한 신소재를 개발하려면 열전도도, 열전도율, 비열용량과 같은 열물리학적 특성에 대한 상세한 지식이 필요합니다.
LINSEIS의 LFA 시스템은 이러한 중요한 파라미터를 빠르고 비파괴적이며 정밀하게 측정할 수 있습니다. 따라서 특히 폴리머, 세라믹, 하이브리드 재료 및 고온 합금과 같은 재료 연구 및 개발에서 없어서는 안 될 필수 도구입니다. 연구자들은 정확한 LFA 데이터를 통해 열 흐름을 최적화하고 열 스트레스 하에서 성능을 개선하며 보다 안전하고 효율적이며 지속 가능한 재료 개발을 지원할 수 있습니다.
적용 예시: 흑연의 열 전도성
흑연 샘플을 LFA L51로 분석했습니다. 열전도도는 실온과 1000°C 사이의 여러 온도에서 직접 측정했습니다. 비열 용량은 동일한 측정에서 두 번째 샘플 위치에서 알려진 흑연 표준을 참조로 사용하여 측정했습니다. 확산도, 비열 및 밀도의 곱은 해당 열전도율을 제공합니다. 결과는 전형적인 선형적으로 감소하는 열전도율과 500°C 이상에서 정체를 보이는 열확산도를 보여줍니다. Cp는 온도에 따라 약간 증가합니다. Cp는 온도에 따라 약간 증가합니다.
원자력 산업
원자력 시스템에 사용되는 재료는 극한의 열, 기계 및 방사선 부하를 견뎌야 합니다. 열 전도성, 팽창 거동, 부식 또는 방사선 손상에 대한 저항성은 원자로의 안전을 유지하고 작동 조건에서 방사성 물질의 방출을 방지하는 데 매우 중요합니다.
열 분석 방법은 고온 및 고압에서 재료의 열화, 상 전이 및 장기 안정성에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 연료봉, 원자로 용기, 용융염 원자로 및 SMR과 같은 차세대 개념에 사용되는 고급 합금, 세라믹 복합재 및 내방사선 소재의 개발을 지원합니다. 이를 통해 신뢰할 수 있는 수명 평가, 안전 마진 개선, 핵심 원자력 부품의 성능 최적화를 실현할 수 있습니다.
적용 예시: 흑연의 열 전도성
흑연 시료를 실온에서 2000°C까지 LFA L52로 분석했습니다. 열전도도를 직접 측정하고 동일한 실행에서 기준 시료를 사용하여 비열 용량을 측정했습니다.
결과는 온도가 상승함에 따라 전도도가 급격히 감소하는 것을 보여주며, 이는 고온에서 포논 산란이 증가하기 때문에 흑연의 전형적인 행동인 ~1500°C 이상에서 평평해집니다.
충분한 정보 제공
