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LFA 500

Einfache und kostengünstige Messung der Wärmeleitfähigkeit

Beschreibung

Auf den Punkt gebracht

Informationen über die thermophysikalischen Eigenschaften von Materialien und die Optimierung von Wärmeflüssen in Endprodukten bekommt eine immer größere Bedeutung bei vielen industriellen Anwendungen. Dabei hat sich die Flash-Methode in den letzten Jahrzehnten zu der am häufigsten verwendeten Technik zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit von Feststoffen, Pulvern und Flüssigkeiten entwickelt.

Light Flash Querschnitt

 

Die LINSEIS Light Flash LFA 500 Serie eignet sich hervorragend zur Bestimmung/Messung der Temperaturleitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und spezifischer Wärme von bis zu 18 Proben in einem Temperaturbereich von -100°C bis +1250°C.

Messprinzip:

Die zu vermessende Probe wird horizontal auf dem Probenträger / Probenwechsler in einem IR- oder Widerstandsgeheizten Ofen positioniert. Der Ofen erhitzt die Probe dabei auf eine festgesetzte isotherme Temperatur. Anschließend wird die Probenunterseite durch einen programmierten Energieimpuls mittels Laser oder XenonFlashlampe bestrahlt.

Dieser Energieimpuls führt zu einem homogenen Temperaturanstieg auf der Probenoberseite, welcher mittels Infrarotdetektor gegen die Zeit gemessen wird. Aus diesen Messdaten lässt sich die Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit berechnen.

Hochtemperaturkonfiguration

Die Light Flash-Serie LFA 500 ist in verschiedenen Konfigurationen erhältlich (-100 bis 500°C, RT bis 500/1000°C oder RT bis 1250°C), um den optimalen Temperaturbereich für Ihre Anwendung sicherzustellen.

Probenroboter

Jedes LFA 500 Modell ist mit einem Probenroboter für maximalen Probendurchsatz ausgestattet. LFA 500 – 500/1000 mit bis zu 18 Proben, LFA 500/1250 mit bis zu 5 Proben.

Hochgeschwindigkeits-(IR) Infrarot- oder Mikroheizer

Schneller Messzyklus durch sehr höchste Aufheiz- und Abkühlraten. Perfekte Temperaturkontrolle durch „Low-Mass“ Ofen, kein Messfehler aufgrund von Temperaturschwankungen an der Probe.

KOMBINIERTES “DOUZA” -MODELL

Weltweit einzige kombinierte Lösung für Wärmeverluste und Pulsader Korrektur für die Flash Methode. Keine Unsicherheit mehr bei der Auswahl des geeigneten Auswertemodells, unser Modell passt für alle Proben.

 

DOUZA – Kombiniertes Modell für transluzente Proben

Berücksichtigt die spezifischen Probleme von transluzenten Proben und sorgt für perfekte Messergebnisse.

 

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Spezifikationen

Schwarz auf Weiß
Modell LFA 500
Temperaturbereich:  -100 bis 500°C
RT bis 500°C / 1000°C / 1250°C (1350°C mit Boost)
Pulsquelle:  Flash-Lampe
Pulseenergie: 15 J/Puls
Energie einstellbar:  Ja
Messbereich alpha: 0.01 bis 2000 mm2/s
Messbereich lambda: 0.1 bis 4000 W/(m∙K)
Reproduzierbarkeit cp: ±3% (für die meisten Materialien)
Reproduzierbarkeit alpha: ±1.9% (für die meisten Materialien) 
Genauigkeit cp: ±5% (für die meisten Materialien)
Genauigkeit alpha: ±2.4% (für die meisten Materialien)
Pulslänge: Software kontrolliert
– (Unsichtbar, siehe EXTRA CLASS NAME unten) – – (Unsichtbar, siehe EXTRA CLASS NAME unten) –
Probengröße: ∅ 3, 6, 10, 12.7 oder 25.4 mm
rechteckige Proben 10×10 oder 20×20 mm
Sensor: InSb, LN2 gekühlt
Probendicke: 0.1 mm … 6 mm
Anzahl an möglichen Proben: Probenroboter für bis zu 18 Proben
Probenhalter: Metall, SiC, Grafit, Al2O3
Variante für Flüssigkeiten, Pulver oder Pasten verfügbar
Atmosphäre: inert, oxidirend, reduzierend, Vakuum
Elektronik: integriert
Datenerfassung: 2 MHz
Interface: USB

Software

Werte sichtbar und vergleichbar machen

Die leistungsfähige, auf Microsoft® Windows® basierende LINSEIS Thermoanalyse Software übernimmt bei der Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von thermoanalytischen Experimenten, neben der eingesetzten Hardware, die wichtigste Funktion. Linseis bietet mit diesem Softwarepaket eine umfassende Lösung zur Programmierung aller gerätespezifischen Einstellungen und Steuerungsfunktionen, sowie zur Datenspeicherung und Auswertung. Das Paket wurde von unseren hausinternen Softwarespezialisten und Applikationsexperten entwickelt und jahrelang erprobt.

LFA-Eigenschaften

  • Genaue Pulslängenkorrektur, “Puls mapping”
  • Korrektur des Wärmeverlustes
  • Analyse von  2- oder 3-Schichtsystemen
  • Messung des Kontaktwiderstandes von Mehrschichtsystemen
  • Model Wizard für die Auswahl des besten Auswertemodells
  • Bestimmung der spezifischen Wärme

Allgemeine Funktionen

  • Echtzeit-Farbdarstellung
  • automatische und manuelle Skalierung
  • Darstellung der Achsen frei wählbar (z. B. Temperatur (x-Achse) gegen Delta L (y-Achse))
  • Mathematische Berechnungen (z. B. erste und zweite Ableitung)
  • Abspeicherung kompletter Auswertungen
  • Multitasking-Funktion
  • Multi-User-Funktion
  • Zoomfunktion für Kurvenausschnitte
  • Beliebig viele Kurven können zum Vergleich übereinander geladen werden
  • Online Help Menü
  • Freie Beschriftungen
  • EXCEL® und ASCII Export der Messdaten
  • Datenglättung
  • Nullkurven werden verrechnet
  • Cursor-Funktion
  • Statistische Kurvenauswertung (Mittelwertskurve mit Vertrauensintervall)
  • Tabellarischer Ausdruck der Daten und Ausdehnungskoeffizienten
  • Berechnung von Alpha Phys, Alpha Tech, relative Ausdehnung L/L0
  • Kurvenarythmetik, Addition, Subtraktion, Multiplikation

Applikationen

Applikation: PTFE “Polytetrafluoroethylene”
Applikation: BCR 724 Glaskeramik

PTFE ist ein vielseitiger Werkstoff und wird in vielen verschiedenen Branchen / Anwendungen eingesetzt, wie z. B. in der chemischen Verarbeitung und in der Petrochemie: Er wird für Behälterauskleidungen, Dichtungen, Abstandhalter, Dichtungen, Bohrungen und Unterlegscheiben verwendet, da PTFE chemisch inert und korrosionsbeständig ist. Laboranwendungen: Schläuche, Rohrleitungen, Behälter und Behälter aufgrund der Beständigkeit gegen Chemikalien und des Fehlens von Verunreinigungen auf der Oberfläche von PTFE-Produkten. Elektroindustrie: Als Isolator in Form von Abstandshaltern, Schläuchen und dergleichen verwendet. Virgin PTFE wurde von der FDA für den Einsatz in der Pharma-, Getränke-, Lebensmittel- und Kosmetikindustrie in Form von Förderkomponenten, Schlitten, Führungsschienen und anderen Komponenten zugelassen mit anderen Teilen, die in Öfen und anderen beheizten Systemen verwendet werden. Halbleitersektor: Wird als Isolator bei der Herstellung diskreter Komponenten wie Kondensatoren und beim Chip-Herstellungsprozess verwendet.

Linseis LFA 500 Applikationen Anwendungsbeispiel PTFE

BCR 724, eine Standard-Glaskeramik, wurde mit LFA 500 gemessen. Daher wurde eine kleine Scheibe mit einer Dicke von 1 mm und einem Durchmesser von 25 mm aus einer Schüttgutplatte ausgeschnitten und für die Messung mittels Graphit beschichtet.

Der LFA 500 gibt die thermische Diffusivität als direkte Funktion der Temperatur an. Die Cp-Daten wurden auf vergleichende Weise durch Messen eines bekannten Keramikstandards unter den gleichen Bedingungen in einer zweiten Probenposition desselben Probenhalters erhalten. Daraus wurde die Wärmeleitfähigkeit aus dem Produkt aus Dichte, spezifischer Wärme und thermischer Diffusivität berechnet. Das Ergebnis zeigt eine leicht abnehmende thermische Diffusivität und Leitfähigkeit, während der Cp-Wert über der Temperatur steigt.

Applikation:  Graphit-referenz
Applikation: Wiederholbarkeits-Genauigkeit

Eine Graphitprobe wurde mit dem LFA 500 untersucht. Die thermische Diffusivität wurde direkt bei mehreren Temperaturen zwischen RT und 1100°C bestimmt. Die spezifische Wärmekapazität wurde unter Verwendung eines bekannten Graphitstandards in einer zweiten Probenposition als Referenz in derselben Messung bestimmt. Das Produkt aus Diffusivität, spezifischer Wärme und Dichte ergibt die entsprechende Wärmeleitfähigkeit. Das Ergebnis zeigt eine linear abfallende Wärmeleitfähigkeit, die typisch ist, und eine Wärmeleitfähigkeit, die ein Plateau oberhalb von 500°C zeigt. Der Cp steigt bei Temperatur leicht an.

Pyroceram, eine Glaskeramikmarke von Corning, die in verschiedenen Anwendungen als Standardmaterial verwendet wird, wurde mit dem LFA 500 gemessen, um die Reproduzierbarkeit der Werte für die thermische Diffusivität zu zeigen. Insgesamt wurden 18 Messungen mit 18 Proben durchgeführt, die aus einem Block geschnitten wurden. Jede Probe wurde separat gemessen und das Ergebnis zeigt eine Streuung im Ergebnis, die in einem Bereich von +/– 1% in einem Temperaturbereich von bis zu 600°C liegt.

Video

Expertenwissen kurz und knapp

Downloads

Alles auf einen Blick

Linseis Produktbroschüre LFA 500

Produkt-
broschüre LFA 500 (PDF)

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Linseis Produktbroschüre Thermal Electrics

Produkt-
broschüre (PDF)

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