TIM L58: Dispositivo de ensaio para materiais termicamente condutores para caraterização detalhada de TIM
O LINSEIS TIM L58 é um sistema de topo de gama para a caraterização precisa de materiais termicamente condutores (TIMs) em condições realistas de pressão e temperatura de contacto. O dispositivo permite a determinação exacta da impedância térmicaresistência térmica e condutividade térmica aparente, de acordo com a norma ASTM D5470. O TIM L58 foi desenvolvido para aplicações nas áreas de eletrónica, tecnologia de baterias, arrefecimento de semicondutores e gestão térmica avançada, e apoia a análise de sistemas viscosos TIM-viscosos, pastas, almofadas, películas, polímeros e materiais de interface metálicos. Com um controlo automático da pressão até 16 MPa, determinação integrada da espessura e uma gama de temperaturas de -30 °C a 450 °C, o sistema oferece uma flexibilidade, reprodutibilidade e precisão excepcionais de acordo com as normas da indústria.
Caraterísticas únicas
Controlo avançado de pressão e medição
O TIM L58 combina a regulação precisa da força, a determinação automática da espessura e o controlo de temperatura altamente estável para uma caraterização fiável do TIM em condições de funcionamento realistas.
As vantagens da plataforma de medição integrada incluem
- NOVO: Blocosde medição intercambiáveis
Os blocos de medição modulares permitem uma adaptação rápida a diferentes TIMs com armazenamento automático de dados de calibração e geometria - Determinação integrada da espessura
Medição contínua da espessura com base em LVDT durante o funcionamento - Elevada reprodutibilidade de medição
Fornece dados de resistência térmica estáveis e fiáveis - Ensaios em conformidade com a norma ASTM D5470
Caracterização normalizada e comparável de TIM
Eletrónica de medição sofisticada
A eletrónica de medição integrada do TIM L58 permite uma caraterização extremamente estável e reprodutível de materiais termicamente condutores em condições de funcionamento realistas.
As vantagens da arquitetura de medição avançada incluem
- Minimiza os desvios de medição
Garante medições estáveis a longo prazo da resistência térmica - Determinação exacta da espessura
Medição LVDT de alta resolução para uma avaliação exacta do TIM - A mais elevada precisão de medição
Aumenta a fiabilidade dos dados de impedância térmica e de condutividade - Excelente reprodutibilidade
Garante resultados consistentes com medições repetidas e testes de ciclo
Plataforma de software LiEAP
O TIM L58 está totalmente integrado na Plataforma de Avaliação e Aquisição LINSEIS (LiEAP) e oferece um controlo intuitivo do dispositivo, aquisição sincronizada de dados e análise térmica avançada num ambiente de software unificado.
Ligação do Laboratório Linseis
Com o Linseis Lab Link, oferecemos uma solução integrada para eliminar incertezas nos resultados de medição. Através do contacto direto com os nossos especialistas em aplicações através do software, recebe conselhos sobre o procedimento de medição correto e como analisar os resultados. Esta comunicação direta garante resultados óptimos e maximiza a eficiência das suas medições – para análises precisas e trabalhos de investigação, bem como para um fluxo de trabalho suave.
Melhorias no software
- Lex Bus Plug & Play
A nossa mais recente interface de hardware Lex Bus revoluciona a comunicação de dados nos nossos sistemas. O Lex Bus permite a integração perfeita e eficiente de novas ferramentas de hardware e software. - Controlo da câmara de cozimento melhorado
O nosso novo e optimizado sistema de controlo da câmara de cozimento permite um controlo ainda mais preciso da temperatura. O resultado: um controlo de temperatura mais preciso – exatamente de acordo com os seus desejos e requisitos – e, consequentemente, melhores resultados de medição. - Novo software com interface de utilizador
A nossa comunicação está agora ainda mais centrada nas suas necessidades: É sempre informado sobre o estado atual e recebe apoio específico, se necessário. - Fiabilidade do processo
O nosso software foi optimizado para garantir a máxima fiabilidade do processo: Os teus dados estão sempre protegidos e podem ser processados de forma segura. - Mensagens de erro e resolução de problemas
O sistema reconhece automaticamente erros e problemas, documenta-os imediatamente e corrige-os o mais rapidamente possível – para um tempo de inatividade mínimo. - Actualizações automáticas e novas funções
As actualizações automáticas regulares do software não só melhoram a segurança, como também trazem continuamente novas funções. - Monitorização permanente do sistema
O software monitoriza permanentemente todos os parâmetros do sistema – para um desempenho ótimo em todos os momentos. - Manutenção preventiva e deteção de problemas
A nossa abordagem de manutenção preventiva reconhece os problemas e o desgaste numa fase inicial, antes que ocorram danos – para que o seu aparelho permaneça em boa forma a longo prazo.
Controlo automático da pressão
O sistema de pressão eletromecânico integrado permite um controlo preciso e reprodutível da pressão de contacto até 16 MPa para uma caraterização realista do TIM em condições relevantes para a aplicação.
Medição de espessura integrada
Um sistema LVDT de alta resolução mede continuamente a espessura da amostra durante o funcionamento, garantindo cálculos extremamente precisos da resistência térmica e da condutividade térmica.
Destaques
Controlo automático da pressão até 16 MPa
Medições de acordo com ASTM D5470
Sistema com blocos de medição intercambiáveis
Plataforma de software LiEAP totalmente integrada
Gama de temperaturas de -30 °C a 450 °C
Medição de espessura LVDT integrada
Caraterísticas principais
Ampla gama de temperaturas
-30 °C a 450 °C – O LINSEIS TIM L58 permite a caraterização precisa de materiais termicamente condutores em condições de funcionamento realistas numa das maiores gamas de temperaturas disponíveis para ensaios TIM.
Controlo automático da pressão
Até 16 MPa – O atuador eletromecânico integrado permite condições de pressão de contacto altamente reprodutíveis para uma caraterização realista de TIM.
NOVO Blocos de medição intercambiáveis
O sistema modular de barras de medição permite uma adaptação óptima a diferentes materiais TIM e gamas de condutividade térmica. Os blocos de medição intercambiáveis garantem a máxima flexibilidade e a máxima precisão de medição para uma vasta gama de aplicações.
Plataforma integrada LINSEIS
O software LINSEIS integrado oferece uma solução abrangente que combina hardware e software para a máxima fiabilidade e precisão do processo. A plataforma normalizada permite a integração perfeita de componentes e dispositivos de parceiros externos – para um sistema global particularmente robusto e fiável.
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Especificações
Gama de condutividade térmica: 0,1 a 50 W/mK
Gama de temperaturas: -30°C a 450°C
Controlo da espessura± 5 µm
Descobre o nosso potente testador TIM – desenvolvido para uma caraterização fiável e realista de materiais termicamente condutores:
- Espessura da amostra: 0,001 a 8 mm (opcionalmente até 20 mm)
- Gama de resistência da amostra: 0,005 – 500 cm²K/W
- Opções de força: 1 kN, 2 kN e 5 kN
- Compatibilidade de materiais: pastas, almofadas, folhas, polímeros, grafite, metais e cerâmicas
- Ciclos de temperatura: Ensaios automatizados de fiabilidade e envelhecimento em condições de funcionamento realistas
Método
Ensaio de material de interface térmica em estado estacionário de acordo com a norma ASTM D5470
O ensaio de interface térmica (TIM) mede a resistência térmica e o desempenho da transferência de calor de materiais colocados entre duas superfícies de contacto sob condições mecânicas e térmicas definidas. O método fornece informações diretas sobre a eficiência da transferência de calor através de interfaces – um parâmetro crucial para a eletrónica moderna, sistemas de bateria e componentes de energia.
Numa medição TIM, a amostra é posicionada entre uma tira de medição superior aquecida e uma tira de medição inferior arrefecida. É gerado um fluxo de calor definido através do material, enquanto a pressão de contacto é controlada com precisão. O gradiente de temperatura resultante através da amostra é continuamente registado e utilizado para calcular a resistência térmica e a condutividade térmica aparente.
Em contraste com os métodos convencionais de medição da condutividade térmica global, o ensaio TIM avalia especificamente o desempenho global da interface em condições de instalação realistas. Isto inclui a influência da pressão de contacto, espessura da amostra, propriedades da superfície e qualidade da interface no comportamento térmico global.
O sistema de medição de espessura integrado mede simultaneamente a espessura efectiva da amostra durante o funcionamento, garantindo cálculos altamente precisos e reproduzíveis, mesmo com materiais TIM macios ou compressíveis, tais como pastas térmicas, almofadas e folhas.
A caraterização de TIM de acordo com a norma ASTM D5470 é essencial para o desenvolvimento de soluções avançadas de gestão térmica. Apoia a avaliação fiável de materiais de interface térmica para arrefecimento de semicondutores, tecnologia de baterias, eletrónica automóvel e aplicações industriais de elevado desempenho.
Variáveis medidas com caraterização TIM
Possibilidades de análise de materiais condutores de calor com o TIM L58:
- Resistência térmica
- Condutividade térmica aparente
- Impedância térmica
- Resistência de contacto
- Comportamento térmico dependente da pressão
- Comportamento térmico dependente da temperatura
- Saída térmica dependente da espessura
- Fluxo de calor através da interface
- Envelhecimento e estabilidade do ciclo
- Comportamento dos materiais em função da pressão
Uma vantagem inicial com o TIM L58 - opções flexíveis para todas as necessidades
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TIM L58 num relance - função, aplicação, caraterísticas e perguntas frequentes
O que é um material de interface térmica (TIM)?
Os materiais termicamente condutores (TIMs) são materiais que são colocados entre duas superfícies de contacto para melhorar a transferência de calor e reduzir a resistência ao contacto térmico. Os TIMs típicos incluem pastas térmicas, almofadas térmicas, folhas térmicas, materiais de mudança de fase e placas de grafite, que são utilizados em eletrónica, baterias e módulos de energia.
Que materiais podem ser medidos com o TIM L58?
O TIM L58 permite a caraterização de uma vasta gama de materiais, incluindo pastas térmicas, almofadas de contacto, folhas, materiais de grafite, polímeros, metais, cerâmicas e materiais de mudança de fase (PCM). O sistema foi concebido para materiais de interface macios e sólidos.
O que é medido de acordo com a norma ASTM D5470?
A norma ASTM D5470 descreve um método normalizado para medir o fluxo de calor em estado estacionário para determinar a resistência térmica e a condutividade térmica aparente de materiais termicamente condutores. O dispositivo TIM L58 efectua estas medições em condições controladas de temperatura e pressão, de modo a obter resultados altamente reprodutíveis.
Como é que a pressão de contacto afecta o desempenho do material condutor de calor?
A pressão de contacto tem uma influência significativa nas propriedades térmicas dos materiais condutores de calor. Ao aumentar a pressão, os espaços de ar podem ser reduzidos e a adaptação da superfície melhorada, resultando numa menor resistência térmica e numa melhor transferência de calor. Com o TIM L58, o comportamento térmico dependente da pressão pode ser investigado com precisão.
O TIM L58 pode efetuar testes de choque térmico e de envelhecimento?
Sim, o TIM L58 suporta ciclos de temperatura automatizados e testes de estabilidade a longo prazo. Isto permite a avaliação do envelhecimento do material, dos efeitos de bombeamento e da fiabilidade térmica em condições de funcionamento realistas.
Quanto custa um TIM L58?
O preço de um sistema TIM L58 depende da configuração escolhida e das caraterísticas opcionais, tais como a gama de temperaturas, a configuração da força, o sistema de arrefecimento, as calhas de medição intercambiáveis ou as extensões de software para testes de ciclos térmicos e de fiabilidade. Como cada sistema pode ser adaptado a requisitos de aplicação específicos, a configuração final e o preço podem variar.
Para obter um orçamento preciso, utiliza o nosso formulário de contacto e fornece os detalhes da tua aplicação – a nossa equipa terá todo o prazer em criar uma solução personalizada para os teus requisitos.
Quanto tempo demora a entrega de um TIM L58?
O tempo de entrega de um sistema TIM L58 depende da configuração selecionada e das caraterísticas opcionais. Opções adicionais, tais como gamas de temperatura alargadas, barras de medição personalizadas, sistemas de arrefecimento ou pacotes de software avançados para ciclos térmicos e testes de fiabilidade podem aumentar o tempo de produção e preparação.
Contacte-nos através do nosso formulário de contacto para receber um orçamento exato do tempo de entrega com base nos seus requisitos específicos de aplicação e configuração.
Qual é a diferença entre resistência térmica e condutividade térmica?
A condutividade térmica descreve a capacidade inerente de um material para conduzir calor, enquanto a resistência térmica reflecte a resistência real ao fluxo de calor dentro de todo um sistema de interface. Ao testar pastas termicamente condutoras, não só o material em si é tido em conta, mas também a espessura, a pressão de contacto e a qualidade da interface.
Software
Tornar os valores visíveis e comparáveis
Todos os dispositivos termoanalíticos LINSEIS são controlados por software. Os módulos de software individuais funcionam exclusivamente com o sistema operativo Microsoft® Windows®. O software completo é composto por três módulos: controlo de temperatura, aquisição de dados e análise de dados. O software Windows® contém todas as funções essenciais para a preparação, execução e análise de uma medição termoanalítica. Graças aos nossos especialistas e peritos em aplicações, a LINSEIS conseguiu desenvolver um software abrangente, fácil de compreender e de utilizar.
Funções gerais
- Visualização em tempo real dos dados de medição
- Layouts de diagramas e escalas de eixos livremente configuráveis
- Funções de escalonamento automático e manual
- Ferramentas de zoom e cursor
- Comparação de curvas e funções de sobreposição
- Ferramentas de análise estatística
- Geração automática de relatórios
- Exportação de dados para os formatos Excel® e ASCII
- Funcionamento multi-utilizador
- Segurança dos dados em caso de falha de energia
- Rotinas de calibração automática
- Armazenamento e exportação dos resultados da avaliação
- Sistema de ajuda online integrado
- Cálculos da primeira e segunda derivadas
- Processamento de dados e pós-análise flexíveis
Funções para análise térmica
- Cálculo automático da resistência térmica
- Determinação da condutividade térmica aparente
- Avaliação da impedância térmica
- Cálculo da resistência de contacto
- Análise térmica dependente da espessura
- Avaliação do comportamento térmico dependente da pressão
- Caracterização de materiais em função da temperatura
Funções de teste alargadas
- Medições automatizadas de alterações de temperatura
- Ensaios de fiabilidade e de envelhecimento
- Testes de estabilidade a longo prazo
- Sequências de medição em várias fases
- Sequências de medição automatizadas
- Funções para ensaios em lote
Controlo do sistema
- Controlo independente da temperatura superior e inferior
- Controlo e monitorização automáticos da força
- Monitorização contínua da espessura com LVDT
- Visualização em tempo real do estado da medição
- Execução automatizada de sequências de teste
Ferramentas de qualidade e validação
- Plugin para a gestão da qualidade
- Verificação da repetibilidade
- Comparação estatística de séries de medições
- Gestão da calibração
- Rotinas de avaliação normalizadas de acordo com a norma ASTM D5470
Biblioteca térmica LINSEIS
O pacote de software “LINSEIS Thermal Library” é uma opção para o conhecido e fácil de utilizar software de avaliação LINSEIS Platinum, que está integrado em quase todos os nossos aparelhos. Com a Biblioteca Térmica, podes comparar as curvas completas com uma base de dados que contém milhares de materiais padrão e de referência em apenas 1-2 segundos.
Multi-instrumento
Todos os dispositivos LINSEIS – TIM, DSC, DIL, STA, HFM, LFA, etc. – podem ser controlados através de um modelo de software.
Multilingue
O nosso software está disponível em muitos idiomas diferentes que podem ser selecionados pelo utilizador, incluindo: Inglês, espanhol, francês, alemão, chinês, coreano, japonês, etc.
Gerador de relatórios
Seleção prática de modelos para criar relatórios de medição personalizados.
Funcionamento multi-utilizador
O administrador pode configurar diferentes níveis de utilizadores com diferentes direitos para operar o dispositivo. Também está disponível um ficheiro de registo opcional.
Software cinético
Análise cinética de dados DSC, DTA, TGA e EGA (TG-MS, TG-FTIR) para investigar o comportamento térmico de matérias-primas e produtos.
Base de dados
A base de dados de última geração permite uma gestão simples dos dados com um máximo de 1000 registos de dados.
Aplicações
Semicondutores e eletrónica
Os materiais de interface térmica na eletrónica de potência, CPUs, GPUs e módulos electrónicos estão expostos a constantes tensões térmicas e mecânicas durante o funcionamento. O TIM L58 permite a realização de testes de fiabilidade e de envelhecimento em condições cíclicas de temperatura e pressão, permitindo assim a previsão do desempenho térmico a longo prazo e da vida útil.
Exemplo de aplicação: Ensaios de ciclo e resistência térmica
Os testes de envelhecimento e o comportamento sob carga contínua são testes importantes para compreender o desempenho a longo prazo dos materiais TIM. Para esta caraterização, o testador de TIM (TIM L58) oferece um plug-in de software com o qual a temperatura, a distância da fenda ou a compressão podem ser alteradas ciclicamente. Durante o ciclo, todas as propriedades como a temperatura, a distância da fenda/espessura da amostra, a pressão e a impedância térmica são continuamente monitorizadas para registar diretamente as alterações de comportamento. A figura acima mostra que, no teste de desempenho, foi definida uma compressão cíclica de ± 30 μm com uma frequência de 0,02 Hz a uma temperatura constante da amostra. A primeira imagem mostra este ciclo com a distância de fenda nominal e a distância de fenda registada ao vivo. A segunda imagem mostra que a impedância térmica aumenta ligeiramente com o número de ciclos, o que leva a um desempenho ligeiramente inferior em funcionamento a longo prazo. Esta informação ajuda a modelar componentes e a estimar a vida útil de componentes individuais.
Aplicação: Medição dependente da temperatura de almofadas condutoras de calor
Medição da impedância térmica (condutividade térmica) de uma almofada térmica de 25 mm x 25 mm (amostra tipo 2) a 50 °C (TH = 70 °C, TC = 30 °C). Três amostras diferentes com uma espessura entre 2,01 mm e 3,02 mm foram medidas para determinar a resistência térmica de contacto (utilizando regressão linear).
Aplicação: Tipos de amostras possíveis
Tipo I
Líquidos viscosos que apresentam deformação ilimitada sob carga. Estes incluem compostos líquidos, tais como massas lubrificantes, pastas e materiais de mudança de fase. Estes materiais não mostram sinais de comportamento elástico ou uma tendência para regressar à sua forma original depois de as tensões de deformação terem sido removidas.
Tipo II
Sólidos viscoelásticos nos quais as tensões de deformação são, em última análise, igualadas por tensões internas do material, limitando assim a deformação adicional. Exemplos disto são os géis, bem como as borrachas macias e duras. Estes materiais têm propriedades elásticas lineares com uma deflexão significativa em relação à espessura do material.
Tipo III
Sólidos elásticos que apresentam uma deflexão insignificante. Os exemplos incluem cerâmicas, metais e alguns tipos de plásticos.
Exemplo de aplicação: Medição de uma pasta térmica viscosa do tipo 1 (a 60 °C)
Medição da impedância térmica (condutividade térmica efectiva) de uma pasta térmica viscosa (amostra tipo 1) a 60 °C. Foram analisadas várias amostras com espessuras nominais entre 0,25 mm e 1,50 mm, a fim de quantificar o gradiente de temperatura e a impedância térmica resultante em condições não pressurizadas.
Automóvel, aeroespacial
Os materiais de interface térmica (TIMs) são componentes essenciais nos sistemas automóvel e aeroespacial, onde a dissipação eficiente do calor é fundamental para o desempenho, fiabilidade e durabilidade. Melhoram a transferência de calor entre a eletrónica de potência, as baterias, os sistemas de refrigeração e os componentes estruturais, minimizando a resistência térmica de contacto nas interfaces.
O TIM L58 permite a caraterização precisa da condutividade térmica, da resistência térmica e do desempenho da interface em condições realistas de temperatura e pressão. Isto apoia o desenvolvimento e a otimização de soluções de gestão térmica para veículos eléctricos, sistemas de baterias, aviónica e radar.
Aplica-te: Medição de Vespel™ (a 50 °C, 1 MPa)
Medição da impedância térmica (condutividade térmica) de uma amostra de Vespel™ de 25 mm x 25 mm a 50 °C (TH = 70 °C, TC = 30 °C) e uma pressão de contacto de 1 MPa. Três amostras diferentes com uma espessura entre 1,1 mm e 3,08 mm foram medidas para determinar a condutividade térmica aparente e a resistência térmica de contacto (utilizando regressão linear).
Aplicação: Medição dependente da temperatura do Vespel™
Ilustração da condutividade térmica aparente dependente da temperatura de uma amostra de Vespel™ de 25 mm × 25 mm na gama de temperaturas de 40 °C a 150 °C a uma pressão de contacto constante de 1 MPa.
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