LFA L52 - gdzie precyzja na nowo definiuje przewodność cieplną
LINSEIS LFA L52 to potężny laserowy analizator błysku przeznaczony do precyzyjnego określania dyfuzyjności cieplnej, przewodności cieplnej i ciepła właściwego w wyjątkowo szerokim zakresie zastosowań. System obsługuje jednoczesny pomiar do 3, 6 lub 18 próbek, umożliwiając wysoką wydajność w badaniach, rozwoju i kontroli jakości. Dzięki modułowej koncepcji pieca, LFA L52 obejmuje niezrównany zakres temperatur od -125 °C do 2800 °C, dzięki czemu nadaje się do ciał stałych, proszków, past i cieczy stosowanych w takich branżach jak lotnictwo, ceramika, metalurgia, magazynowanie energii i wysokowydajna elektronika.
Jako bezwzględna metoda pomiaru, technologia błysku laserowego nie wymaga żadnych norm kalibracyjnych i jest zgodna z międzynarodowymi normami, takimi jak ASTM E-1461 i DIN EN 821-2. LFA L52 może być wyposażony w wymienne detektory użytkownika i oferuje opcjonalną pracę w próżni i gazie obojętnym dla maksymalnej kontroli warunków pomiaru. Dostępny jest stół obrotowy dla drugiego pieca, aby skrócić czas przestojów i umożliwić nieprzerwane przechodzenie między zakresami temperatur. Dzięki szybkim, bezkontaktowym pomiarom, minimalnemu przygotowaniu próbki i wyjątkowej dokładności, LFA L52 wyznacza nowe standardy zaawansowanej charakterystyki termofizycznej materiałów.
Unikalne cechy
Ulepszenia oprogramowania
- Nowa platforma oprogramowania LINSEIS LiEAP
Całkowicie przeprojektowane środowisko oprogramowania, które koncentruje się na łatwości obsługi, wydajnym przetwarzaniu danych i zoptymalizowanych przepływach pracy. Dostosowane zestawy narzędzi wspierają analizę termofizyczną z szybszą konfiguracją, bardziej przejrzystą nawigacją i lepszą kontrolą procesu. - Automatyczne aktualizacje i ciągłe ulepszanie funkcji
Regularne automatyczne aktualizacje zapewniają, że użytkownicy zawsze korzystają z najnowszych funkcji, ulepszeń stabilności i aktualizacji zabezpieczeń – bez przestojów i ręcznej instalacji. - IntegracjaLex Bus Plug & Play
Nowoczesny interfejs sprzętowy Lex Bus umożliwia płynną komunikację między laserem, detektorem, piecem i elektroniką. Nowe moduły sprzętowe można dodawać bez wysiłku, zapewniając długoterminową skalowalność systemu. - Narzędzia do szybkiej akwizycji danych
Pełna obsługa ultraszybkiej akwizycji danych L52 2,5 MHz zapewnia ulepszone wyzwalanie impulsów, dopasowywanie krzywych i ocenę dyfuzji – idealne do cienkich próbek, materiałów o wysokiej przewodności i szybkich procesów wymiany ciepła.
Linseis Lab Link
Dzięki Linseis Lab Link oferujemy zintegrowane rozwiązanie eliminujące niepewność wyników pomiarów. Dzięki bezpośredniemu dostępowi do naszych ekspertów ds. zastosowań za pośrednictwem oprogramowania, użytkownik otrzymuje porady dotyczące prawidłowej procedury pomiarowej i sposobu analizy wyników. Ta bezpośrednia komunikacja zapewnia optymalne wyniki i maksymalizuje wydajność pomiarów w celu precyzyjnych analiz i badań, a także płynnego przepływu procesów.
Ulepszenia projektu
Nowa konstrukcja urządzenia charakteryzuje się smukłą i solidną aluminiową obudową, która łączy w sobie wytrzymałość mechaniczną z nowoczesną estetyką. Zintegrowany pasek stanu LED zapewnia przejrzystą wizualizację warunków pracy, a panel dotykowy umożliwia intuicyjną, zoptymalizowaną obsługę. Ogólna konstrukcja podkreśla ergonomiczną obsługę i nowoczesne wrażenia użytkownika, które zwiększają zarówno komfort, jak i funkcjonalność.
Szybkie narzędzia do akwizycji danych
Pełna obsługa ultraszybkiej akwizycji danych L52 2,5 MHz umożliwia wyjątkowo precyzyjną akwizycję impulsu laserowego i wynikającej z niego odpowiedzi temperaturowej. Wysoka gęstość próbkowania poprawia wyzwalanie impulsów, dopasowanie krzywej, tłumienie szumów i dokładność obliczania współczynnika dyfuzji w całym zakresie czasu. Ta wysoka prędkość jest szczególnie korzystna w przypadku cienkich próbek, materiałów o bardzo wysokiej przewodności cieplnej, struktur wielowarstwowych lub wszelkich zastosowań związanych z szybkim przenoszeniem ciepła, w których konwencjonalne szybkości akwizycji nie byłyby wystarczające do dostatecznie dokładnego określenia przejściowych zmian temperatury.
Aktualizacja PLH
Urządzenia LFA L52 można rozbudować o opcję PLH (okresowe ogrzewanie laserowe). To opatentowane rozwiązanie 2 w 1 oferuje dwie techniki pomiarowe w jednym urządzeniu, maksymalizuje zakres zastosowań i umożliwia analizę próbek o grubości od µm do mm.
Technologia PLH została specjalnie opracowana i zoptymalizowana do charakteryzowania próbek cienkowarstwowych z niezrównaną dokładnością. Obejmuje ona zakres pomiarowy grubości próbek od 10 μm do 500 μm i zakres przewodności cieplnej od 0,01 do 2000 mm²/s.
Opcja PLH L53 może przetwarzać szeroką gamę materiałów i dlatego jest odpowiednia dla:
- Materiały rozprowadzające ciepło, takie jak folie grafitowe i cienkie folie miedziane,
- Półprzewodniki o złożonych właściwościach termicznych,
- Metale wymagające precyzyjnych pomiarów dyfuzji,
- Ceramika i polimery stosowane w zaawansowanych systemach materiałowych.
Analiza anizotropii i niejednorodności
Dzięki zaawansowanym funkcjom mapowania, system PLH umożliwia przestrzennie rozdzielony pomiar przewodności cieplnej próbki. Funkcja ta jest szczególnie cenna przy identyfikacji anizotropii (kierunkowych różnic w zachowaniu termicznym) i niejednorodności (niespójności materiałowych). Skanując wiele obszarów, użytkownicy uzyskują kompleksowe zrozumienie właściwości termicznych cienkich warstw, zapewniając optymalną wydajność materiału dla wymagających zastosowań.
Zastosowania i branża
Typowe zastosowania obejmują analizę wolnostojących folii i membran, które stają się coraz ważniejsze w przemyśle akumulatorowym i wodorowym. Zdolność do dokładnego pomiaru właściwości wymiany ciepła tych materiałów ma kluczowe znaczenie dla poprawy efektywności energetycznej, zarządzania termicznego i ogólnej wydajności systemu.
Najważniejsze cechy w skrócie
- Analiza anizotropii: płynnie łączy pomiary w płaszczyźnie poprzecznej i wewnętrznej.
- Wszechstronna kompatybilność materiałowa: nadaje się do półprzewodników, metali, ceramiki i polimerów.
- Możliwość mapowania: Umożliwia precyzyjną analizę przestrzenną anizotropii i niejednorodności w próbce.
- Wysoka dokładność pomiaru: Obejmuje szeroki zakres grubości próbek i wartości przewodności cieplnej.
Najważniejsze wydarzenia
Szeroki zakres temperatur:
-125°C do 2800°C
Wysoka precyzja
i powtarzalność
pomiarów
Modułowa konstrukcja dla
elastyczne dostosowanie
Szybki czas pomiaru dzięki zaawansowanej technologii
Przyjazne dla użytkownika oprogramowanie
do kompleksowej analizy danych
Kompatybilność z różnymi geometriami i materiałami próbek
Najważniejsze cechy
Nowa elektronika
- Ulepszona elektronika detektora i wzmacniacza
Ulepszony stosunek sygnału do szumu i szerszy zakres dynamiki zapewniają czyste sygnały o wysokiej rozdzielczości, nawet w przypadku cienkich lub wysoce przewodzących próbek. - Szybka akwizycja danych 2,5 MHz
Ultraszybkie próbkowanie rejestruje szybkie stany termiczne z większą precyzją, poprawiając wykrywanie impulsów i ocenę dyfuzji. - Stabilizowane sterowanie prądem lasera
Nowa elektronika sterownika zapewnia wysoce spójne impulsy laserowe o regulowanej energii, a tym samym poprawia powtarzalność we wszystkich zakresach temperatur.
Największy zakres temperatur w swojej klasie
Obejmuje zakres od -125 °C do 2800 °C z modułowymi opcjami pieca, umożliwiając zastosowania od kriogeniki po materiały ultrawysokotemperaturowe.
Funkcja wielu próbek (3, 6 lub 18 próbek)
Analizując wiele próbek jednocześnie w identycznych warunkach temperatury, atmosfery i impulsu laserowego, LFA L52 znacznie zwiększa przepustowość procesów badawczo-rozwojowych i kontroli jakości. Całe serie materiałów, partie produkcyjne lub badania porównawcze mogą być przetwarzane w jednym przebiegu przy minimalnej interwencji operatora, podczas gdy jednolite środowisko testowe zapewnia bezpośrednio porównywalne wyniki o wysokiej wiarygodności statystycznej we wszystkich pozycjach.
Elastyczny system uchwytów na próbki
Elastyczny system uchwytów próbek LFA L52 jest odpowiedni dla różnych form materiałów, w tym ciał stałych, proszków, past, cieczy, cienkich warstw, ceramiki, metali, materiałów ogniotrwałych i materiałów ultrawysokotemperaturowych (UHTC). Wymienne geometrie i materiały uchwytów zapewniają optymalny kontakt termiczny, kontrolowane warunki brzegowe i zminimalizowane straty ciepła dla każdego rodzaju próbki. Ta wszechstronność pozwala użytkownikom charakteryzować wszystko, od materiałów izolacyjnych o niskiej gęstości po gęstą ceramikę inżynieryjną i stopy metali na tej samej platformie, dzięki czemu LFA L52 nadaje się do praktycznie każdego procesu analizy termofizycznej.
Pełne oświetlenie próbki
LFA L52 zapewnia pełne i równomierne oświetlenie próbek o średnicy do 25,4 mm i gwarantuje, że impuls laserowy penetruje całą powierzchnię próbki bez tworzenia promieniowych gradientów temperatury. To jednorodne ogrzewanie prowadzi do większej powtarzalności, lepszej jakości danych i spójnych wyników pomiarów dla różnych materiałów, grubości i geometrii.
Pytania? Zadzwoń do nas!
+49 (0) 9287/880 0
czwartku w godzinach od 8:00 do 16:00
oraz w piątki w godzinach od 8:00 do 12:00.
Jesteśmy tu dla Ciebie!
Specyfikacje
Zakres temperatur: od -125 °C do 2800 °C
Wysokoenergetyczny laser Nd:YAG: do 25 J/impuls
Próżnia i kontrolowana atmosfera: do 10-⁵ mbar
Odkryj nasz potężny LFA L52 – opracowany do szybkich i niezawodnych analiz termofizycznych:
- Opcje detektora: Detektory InSb lub MCT, dostępne z chłodzeniem LN₂ lub Peltiera
- Kontrola atmosfery: środowisko obojętne, redukujące lub utleniające; możliwość pracy w próżni do 10-⁵ mbar.
- Obsługa próbek: Kompatybilny z ciałami stałymi, proszkami, pastami, cieczami, laminatami i cienkimi warstwami.
- Rejestracja impulsów laserowych: ultraszybka akwizycja danych z częstotliwością 2,5 MHz do precyzyjnej analizy stanów nieustalonych
- Konfiguracja pieca: Opcjonalny podwójny stół obrotowy do pracy ciągłej z wysoką przepustowością
Metoda
Analiza błysku lasera
Metoda błysku światła (LFA) jest szybką, bezkontaktową techniką określania dyfuzyjności cieplnejciepło właściwe ciepła właściwego i przewodności cieplnejciał stałych, proszków i past. Krótki impuls energii podgrzewa tylną część próbki, a wynikający z tego wzrost temperatury z przodu jest rejestrowany w czasie za pomocą szybkiego detektora podczerwieni.
Krzywa wzrostu temperatury odzwierciedla szybkość rozprzestrzeniania się ciepła przez próbkę. Na podstawie tych danych obliczana jest dyfuzyjność ciepl na. Jeśli znane jest ciepło właściwe i gęstość materiału, można również określić przewodność ciepl ną.
LFA to nieniszcząca i wysoce precyzyjna metoda, która jest stosowana w badaniach materiałów, elektronika, lotnictwo i aplikacje energetyczne jest szeroko stosowany. Jego kluczowe zalety obejmują krótki czas pomiaru, minimalne przygotowanie próbki i możliwość testowania szerokiej gamy materiałów – wszystko z wysoką powtarzalnością i w kontrolowanych warunkach atmosferycznych.
Zasada pomiaru
W pomiarze LFA próbka jest doprowadzana do określonej temperatury w piecu, a następnie wystawiana na działanie krótkiego, wysokoenergetycznego impulsu laserowego na jej tylnej stronie. Pochłonięta energia generuje natychmiastowy wzrost temperatury, który rozprzestrzenia się przez grubość próbki i występuje z przodu.
Ta zmiana temperatury jest rejestrowana w czasie przez szybki detektor podczerwieni. Dyfuzyjność cieplna jest obliczana na podstawie wynikowej krzywej temperatura-czas przy użyciu grubości próbki i charakterystycznego okresu półtrwania wzrostu temperatury. Dzięki dodatkowej wiedzy na temat ciepła właściwego i gęstości można również określić przewodność cieplną.
Metoda ta zapewnia precyzyjne wyniki w krótkim czasie, wymaga jedynie prostej geometrii próbki i obsługuje pomiary w próżni lub kontrolowanej atmosferze gazowej.
Mierzone zmienne
- Dyfuzyjność cieplna (α [mm²/s])
- Pojemność cieplna właściwa (Cp [J/g-K])
- Przewodność cieplna (λ [W/m-K]) (obliczony za pomocą α – Cp – ρ)
- Właściwości termiczne zależne od temperatury
- Dane dotyczące powtarzalności i dokładności
Obsługiwane metody i funkcje
- Pomiar wielokrotny (do 18 próbek)
- Analiza cienkowarstwowa (z modułem PLH)
- Pomiary izotermiczne i zależne od temperatury
- Analiza materiałów anizotropowych
- Pomiar proszków, past, ciał stałych i laminatów
- Pomiar w kontrolowanej atmosferze (obojętnej, redukującej, utleniającej)
- Pomiary próżni (do 10-⁵ mbar)
- Szybka akwizycja danych dla szybkich zdarzeń termicznych
Przewaga dzięki LFA L52 - wydajne rozwiązania do zaawansowanej analizy termofizycznej
LFA L52 Nuclear
PLH L53 - Okresowe ogrzewanie laserowe
Pytania? Zadzwoń do nas!
+49 (0) 9287/880 0
czwartku w godzinach od 8:00 do 16:00
oraz w piątki w godzinach od 8:00 do 12:00.
Jesteśmy tu dla Ciebie!
Prezentacja LFA L52 - jak działa, gdzie jest używany, co oferuje
Koncepcja pomiaru
Próbka jest umieszczana na uchwycie umieszczonym w piecu, który utrzymuje określoną temperaturę pomiaru. Programowalny impuls energii jest przykładany do tylnej części próbki, powodując tymczasowy wzrost temperatury z przodu. Ta reakcja temperaturowa jest wykrywana przez bardzo czuły, szybki detektor podczerwieni (IR). Na podstawie uzyskanej krzywej temperatura-czas można określić zarówno dyfuzyjność cieplną, jak i ciepło właściwe. Jeśli znana jest gęstość materiału (ρ), przewodność cieplną można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
Piekarniki LFA L52
LFA L52 1250/1600
Standardowy model jest przeznaczony do metali i ceramiki i jest idealny do zastosowań wymagających dużej przepustowości próbek. Umożliwia jednoczesny pomiar 3, 6 lub 18 próbek i obsługuje próbki o średnicy do 25,4 mm, umożliwiając precyzyjną analizę przewodności cieplnej, przewodności cieplnej i pojemności cieplnej właściwej.
LFA L52 2000/2400/2800
Wersja wysokotemperaturowa umożliwia pomiary w temperaturach do 2000 / 2400 / 2800 °C i jest wyposażona w robota próbkującego dla maksymalnie trzech próbek o średnicy 12,7 mm.
Dostępne są specjalne konfiguracje do pracy w komorach rękawicowych lub komorach gorących.
Typowe zastosowania to materiały ogniotrwałe, grafit lub zastosowania nuklearne.
LFA L52 2400
Zapewnia dokładne pomiary w temperaturach do 2400 °C przy użyciu pieca wolframowego, umożliwiając analizę bez grafitu w szerokim zakresie temperatur.
Wyposażony w robota próbkującego dla maksymalnie trzech próbek (12,7 mm), model ten zapewnia wysoką wydajność i precyzyjne pomiary Cp.
LFA L52 LT
Wersja niskotemperaturowa zapewnia precyzyjne pomiary w zakresie od -125 °C / -100 °C do 500 °C dla różnych zastosowań.
Niższa moc lasera w tym obszarze może być czynnikiem decydującym o wysokiej precyzji wyników pomiarów.
Nośniki i uchwyty na próbki
Różne typy uchwytów próbek umożliwiają pomiar szerokiego zakresu rozmiarów próbek od 3 do 25,4 mm w postaci stałej, ciekłej, proszku lub pasty. Dostępne są również uchwyty na próbki materiałów zmiennofazowych. Robot do próbek Linseis może mierzyć do 6 próbek jednocześnie, a na życzenie dostępne są opcje do 18 próbek. Jako materiały na uchwyty próbek dostępne są grafit, SiC, tlenek glinu lub różne metale.
Uchwyt na próbki
Wybór modelu
Obsługiwany wybór modelu
Oprogramowanie umożliwia wybór różnych modeli oceny. Aby pomóc użytkownikowi w procesie wyboru, jakość dopasowania wszystkich modeli można łatwo wyświetlić, aby zapewnić łatwość użytkowania i maksymalną dokładność.
Dane empiryczne uzyskane od klientów i laboratoriów aplikacyjnych Linseis na całym świecie pokazują, że połączony model Dusza jest najbardziej uniwersalny i generalnie zapewnia najlepsze dopasowanie danych pomiarowych do modelu dla szerokiej gamy materiałów.
Połączony model Dusza – Unikalne połączone rozwiązanie do jednoczesnej korekcji strat ciepła i skończonych impulsów przy użyciu metody błysku laserowego
Uniwersalny model kombinowany, oparty na sprawdzonej metodzie Dusza, umożliwia wiarygodną ocenę danych błysku lasera poprzez jednoczesną korektę strat ciepła, skończonych impulsów i warunków nieadiabatycznych. Dzięki nieliniowej estymacji parametrów nie jest wymagany ręczny wybór modelu, co oszczędza czas i pozwala uniknąć błędów użytkownika. Metoda została przetestowana na ponad 100 próbkach i konsekwentnie dostarcza dokładne wyniki najwyższej jakości. Przykład z próbką Inconel wyraźnie pokazuje, że połączony model oferuje najlepsze dopasowanie i najwyższą precyzję w porównaniu z konwencjonalnymi metodami.
Zmodyfikowany model kombinowany / specjalny model dla próbek półprzezroczystych
Jak pokazano na wykresie, wzrost temperatury spowodowany indukowanym impulsem energii prowadzi do natychmiastowego wzrostu sygnału detektora dla półprzezroczystych próbek. Ten początkowy sygnał musi być wzięty pod uwagę i skorygowany, ponieważ zniekształca wynik pomiaru do pozornie wyższej przewodności cieplnej. Do tej pory istniejące modele nie były w stanie wystarczająco dobrze odtworzyć tego zjawiska natychmiastowego wzrostu temperatury. Nasz unikalny połączony model pozwala na korektę danych próbki i zapewnia indywidualne dopasowanie, co prowadzi do znacznej poprawy wyników pomiarów.
Model McMastersa dla próbek porowatych
Model McMasters to specjalne narzędzie opracowane w celu precyzyjnej i elastycznej analizy wymiany ciepła w materiałach porowatych.
Najważniejsze cechy:
- Jednowymiarowy model wymiany ciepła do precyzyjnych analiz.
- Obejmuje skończoną głębokość penetracji impulsu początkowego jako ważny parametr regulacji.
- Uwzględnia straty ciepła zarówno z przodu, jak i z tyłu próbki.
Ten zaawansowany model, oparty na pracy McMasters et al*, zapewnia wiarygodne i szczegółowe wyniki oraz
jest zatem niezbędną opcją dla złożonych analiz termicznych.
* McMasters, Robert L. et al. „Accounting for Penetration of Laser Heating in Flash Thermal Diffusivity Experiments”. ASME. J. Heat transfer (1999): 121(1): 15-21.
Opcjonalna kontrola wizualna
Zasada pomiaru
W systemie lampy błyskowej jakość sygnału zależy od ilości promieniowania z próbki, które uderza w powierzchnię detektora podczerwieni. Zwykle aktywna powierzchnia detektora jest ograniczona (np. 2 x 2 mm²) w porównaniu do średnicy próbki (od 3 mm do 25,4 mm). Z tego powodu stosuje się zoptymalizowany układ detektora podczerwieni, soczewki i próbki, aby poprawić obrazowaną powierzchnię próbki. Punkt pomiarowy na próbce powinien być jak największy, ale nie powinien wystawać poza próbkę. Przekroczenie plamki może prowadzić do artefaktów pomiarowych lub dodatkowego szumu w sygnale. Funkcja kontroli wizyjnej zapewnia najlepszą jakość sygnału dla dowolnej wielkości próbki. Optymalizacja zapewnia doskonałą jakość sygnału dla dużych i małych próbek.
Vision Control
Opcja „Vision Control” zapewnia idealny punkt detekcji dla różnych geometrii próbek. Umożliwia to idealną regulację w celu idealnego i ostrego odwzorowania powierzchni próbki na aktywnym obszarze czujnika.
*Niedostępne we wszystkich konfiguracjach i krajach.
Ile kosztuje LFA L52?
Cena systemu LFA L52 zależy od wybranej konfiguracji i dodatkowych opcji, takich jak zakres temperatur, typ detektora, funkcje automatyzacji lub specjalne uchwyty na próbki. Ponieważ każdy system można dostosować do konkretnych wymagań aplikacji, koszty mogą się znacznie różnić.
Aby uzyskać dokładną wycenę, prześlij nam swoje wymagania za pośrednictwem naszego formularza kontaktowego – z przyjemnością przedstawimy Ci indywidualną wycenę.
Jak długi jest czas dostawy modelu LFA L52?
Czas dostawy LFA L52 zależy w dużej mierze od wybranych opcji i konfiguracji. Dodatkowe funkcje, takie jak rozszerzone zakresy temperatur, specjalne detektory, automatyzacja lub dostosowanie do indywidualnych potrzeb mogą wydłużyć czas produkcji i przygotowania, a tym samym wydłużyć czas dostawy.
Skontaktuj się z nami za pośrednictwem naszego formularza kontaktowego, aby otrzymać dokładną wycenę czasu dostawy w oparciu o Twoje indywidualne wymagania.
Oprogramowanie
Uwidacznianie i porównywanie wartości
ZUPEŁNIE NOWE oprogramowanie LiEAP
Nowo opracowane oprogramowanie LiEAP obejmuje wsparcie oparte na sztucznej inteligencji, które minimalizuje błędy operacyjne i zmniejsza niepewności pomiarowe. Ponadto oprogramowanie obsługuje różne unikalne modele, w tym model Dusza, który może przetwarzać próbki przezroczyste, porowate, ciekłe i proszkowe, a także systemy wielowarstwowe.
Główne cechy
- W pełni kompatybilne oprogramowanie MS®Windows
- Bezpieczeństwo danych w przypadku awarii zasilania
- Funkcje bezpieczeństwa (ochrona przed uszkodzeniem sprzęgła termicznego, awarią zasilania itp.)
- Ocena online i offline bieżącego pomiaru
- Porównanie krzywych
- Przechowywanie i eksport analiz
- Eksport i import danych w formacie ASCII
- Eksport danych do MS Excel
- Analiza wieloma metodami (DIL, STA, DSC, HCS, LSR, LZT, LFA)
- Programowalne sterowanie gazem
- Nowy przepływ pracy
- Dane pomiarowe są automatycznie zapisywane w bazie danych.
Oznaczanie Cp (ciepła właściwego) metodą porównawczą
Aby obliczyć pojemność cieplną właściwą, maksymalny wzrost temperatury próbki jest porównywany z maksymalnym wzrostem temperatury próbki referencyjnej. Zarówno nieznana próbka, jak i próbka referencyjna są mierzone w tych samych warunkach w jednym cyklu z robotem próbkującym. Można zatem założyć, że energia impulsu laserowego i czułość detektora podczerwieni są takie same dla obu pomiarów.
Wykrywanie impulsów
Aby poprawić dokładność pomiaru Cp, konieczne jest zmierzenie energii impulsu i czułości detektora zamiast zakładania, że są one stałe.
Zaktualizowany LFA L51 oferuje zatem opcję rejestrowania kształtu impulsu, przechwytywania kształtu impulsu i wykonywania korekty energii w całkowicie automatycznym cyklu pomiarowym. Prowadzi to do bardzo dokładnego określenia pojemności cieplnej właściwej w trybie pomiaru porównawczego ze znanym materiałem referencyjnym.
Oprogramowanie do oceny
- Automatyczne lub ręczne wprowadzanie powiązanych danych pomiarowych: np. gęstości i ciepła właściwego.
- Uniwersalny połączony model oceny danych
- Specjalne modele do próbek półprzezroczystych lub porowatych
Modele oceny
- Model kombinowany Dusza
- NOWY model McMasters (dla próbek porowatych)
- Modele 2-/3-zmianowe
- Parker
- Cowan 5 i 10
- Azumi
- Clark-Taylor
- Degiovanni
- Korekta impulsów skończonych
- Korekta strat ciepła
- Korekta bazowa
- Model wielozmianowy
- Określenie rezystancji styku
- Korekta dla półprzezroczystych próbek
Oprogramowanie pomiarowe
- Proste i przyjazne dla użytkownika wprowadzanie danych dla segmentów temperatury, gazów itp.
- Sterowany robot próbkujący
- Oprogramowanie automatycznie wyświetla skorygowane wartości pomiarowe po impulsie energii
- W pełni automatyczny proces pomiarowy dla pomiarów z wieloma próbkami
- Obsługa klienta
- Prosty tryb do wydajnych i szybkich pomiarów
- Tryb eksperta dla maksymalnej personalizacji
- Model usługi monitoruje tryb urządzenia i zapewnia informacje zwrotne
Zastosowania
Ceramika i szkło
Szkło i ceramika są niezbędnymi materiałami zarówno w tradycyjnych, jak i zaawansowanych technologicznie zastosowaniach. Od artykułów gospodarstwa domowego po zaawansowane komponenty w elektronice, lotnictwie i technologii medycznej, ich unikalne właściwości mechaniczne, termiczne i chemiczne pozwalają na wykorzystanie ich w szerokim zakresie zastosowań w wymagających warunkach.
Metody analizy termicznej odgrywają kluczową rolę w rozwoju materiałów i optymalizacji procesów. Zapewniają one precyzyjny wgląd w przewodność cieplną, pojemność cieplną, rozszerzalność cieplną i zachowanie podczas spiekania. Umożliwia to producentom precyzyjne dostosowanie składu, poprawę efektywności energetycznej i zapewnienie wydajności produktu dla szerokiej gamy materiałów szklanych i ceramicznych – w tym ceramiki technicznej, inteligentnych powierzchni i kompozytów wzmocnionych włóknami.
Przykład zastosowania: Przewodność cieplna, współczynnik dyfuzji ciepła i pojemność cieplna właściwa ceramiki szklanej
BCR 724, standardowa ceramika szklana, została zmierzona za pomocą LFA L52. W tym celu z arkusza materiału masowego wycięto mały krążek o grubości 1 mm i średnicy 25,4 mm, który do pomiarów pokryto grafitem. LFA L52 wskazuje dyfuzyjność cieplną jako bezpośrednią funkcję temperatury. Dane Cp zostały określone porównawczo poprzez pomiar znanego wzorca ceramicznego w tych samych warunkach w drugim położeniu próbki w tym samym uchwycie próbki. Korzystając z tych danych, przewodność cieplna została obliczona na podstawie iloczynu gęstości, ciepła właściwego i dyfuzyjności cieplnej. Wynik wskazuje na niewielki spadek dyfuzyjności cieplnej i przewodności, podczas gdy wartość Cp wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.
Przykład zastosowania: Przewodność cieplna ceramiki szklanej
Pyroceram, szkło ceramiczne marki Corning, które jest używane jako standardowy materiał w różnych zastosowaniach, zostało zmierzone za pomocą LFA L52 w celu wykazania powtarzalności wartości przewodności cieplnej. Łącznie przeprowadzono 18 pomiarów z 18 próbkami wyciętymi z jednego bloku. Każda próbka została zmierzona oddzielnie, a wynik pokazuje rozrzut w zakresie +/- 1% w zakresie temperatur do 1160 °C.
Przykład zastosowania: Przewodność cieplna, przewodność cieplna i pojemność cieplna właściwa ceramiki szklanej
Przedstawiony pomiar pokazuje zależną od temperatury przewodność cieplną tlenku glinu w zakresie od temperatury pokojowej do 1500 °C. W niskich temperaturach tlenek aluminium wykazuje stosunkowo wysokie wartości propagacji ciepła wynoszące około 0,11 cm²/s. Wraz ze wzrostem temperatury można zaobserwować gwałtowny spadek, osiągając wartości bliskie 0,015 cm²/s w wysokich temperaturach.
Znajomość tej właściwości jest niezbędna do zastosowań w materiałach ogniotrwałych, podłożach i ceramice strukturalnej, gdzie wymagane jest niezawodne zarządzanie temperaturą i długoterminowa stabilność.
Badania, rozwój i nauka
Nowe materiały odgrywają decydującą rolę w innowacjach technologicznych – od lekkich materiałów kompozytowych w przemyśle lotniczym po wysokowydajną ceramikę i półprzewodniki. Ich rozwój wymaga szczegółowej wiedzy na temat właściwości termofizycznych, takich jak przewodność cieplna, przewodność cieplna i pojemność cieplna właściwa.
Systemy LFA firmy LINSEIS umożliwiają szybki, nieniszczący i precyzyjny pomiar tych ważnych parametrów. Czyni je to niezbędnymi narzędziami w badaniach i rozwoju materiałów, zwłaszcza polimerów, ceramiki, materiałów hybrydowych i stopów wysokotemperaturowych. Dzięki dokładnym danym LFA naukowcy mogą zoptymalizować przepływ ciepła, poprawić wydajność w warunkach naprężeń termicznych i wspierać rozwój bezpieczniejszych, bardziej wydajnych i zrównoważonych materiałów.
Przykład zastosowania: Przewodność cieplna grafitu
Próbka grafitu została przeanalizowana za pomocą LFA L51. Przewodność cieplna została określona bezpośrednio w kilku temperaturach od temperatury pokojowej do 1000 °C. Pojemność cieplna właściwa została określona przy użyciu znanego wzorca grafitowego w drugiej pozycji próbki jako odniesienia w tym samym pomiarze. Iloczyn dyfuzyjności, ciepła właściwego i gęstości daje odpowiednią przewodność cieplną. Wynik pokazuje typową liniowo malejącą przewodność cieplną i dyfuzyjność cieplną, która wykazuje plateau powyżej 500 °C. Cp wzrasta nieznacznie wraz z temperaturą. Współczynnik Cp nieznacznie wzrasta wraz z temperaturą.
Przemysł jądrowy
Materiały stosowane w systemach jądrowych muszą wytrzymywać ekstremalne obciążenia termiczne, mechaniczne i radiacyjne. Ich przewodność cieplna, rozszerzalność i odporność na korozję lub promieniowanie mają kluczowe znaczenie dla utrzymania bezpieczeństwa reaktora i zapobiegania uwalnianiu substancji radioaktywnych w warunkach operacyjnych.
Metody analizy termicznej zapewniają cenny wgląd w degradację materiałów, przejścia fazowe i długoterminową stabilność w wysokich temperaturach i ciśnieniach. Wspierają rozwój zaawansowanych stopów, kompozytów ceramicznych i materiałów odpornych na promieniowanie dla prętów paliwowych, zbiorników reaktorów i koncepcji nowej generacji, takich jak reaktory ze stopioną solą i SMR. Umożliwia to wiarygodne oceny żywotności, poprawę marginesów bezpieczeństwa i optymalizację wydajności krytycznych komponentów jądrowych.
Przykład zastosowania: Przewodność cieplna grafitu
Próbka grafitu była analizowana za pomocą LFA L52 od temperatury pokojowej do 2000 °C. Przewodność cieplna została określona bezpośrednio, a pojemność cieplna właściwa została zmierzona przy użyciu próbki referencyjnej w tym samym przebiegu.
Wyniki pokazują silny spadek przewodności wraz ze wzrostem temperatury, który spłaszcza się powyżej ~1500 ° C – typowe zachowanie grafitu ze względu na zwiększone rozpraszanie fononów w wysokich temperaturach.
Dobrze poinformowany
