Analizator przewodności cieplnej LFA 1000 – Analizator laserowy (True Laser Flash)

LFA 1000

Linseis LFA 1000 Laser Flash jest najbardziej modułowym i precyzyjnym przyrządem do określania dyfuzyjności cieplnej, przewodnictwa i ciepła właściwego.

Dostępnych jest wiele różnych uchwytów na próbki do zastosowań takich jak ciała stałe, ciecze, roztopy i żużle. Jego robot do pobierania próbek do 3, 6 lub 18 próbek jednocześnie zapewnia niezrównane czasy realizacji. Trzy wymienialne przez użytkownika piece umożliwiają pomiary w zakresie od -125 do 2800°C.

Obszary zastosowań to opakowania elektroniczne, radiatory, wsporniki, chłodzenie reaktorów, wymienniki ciepła, izolatory termiczne i wiele innych.

LINSEIS oferuje niezrównaną modułową konstrukcję systemu dla tego analizatora właściwości termofizycznych. Istnieje możliwość rozbudowy zakresu temperatur (wymienne piece/układ pomiarowy) oraz detektora (InSb/MCT). Dzięki temu użytkownik może zacząć od ekonomicznego rozwiązania i aktualizować system, kiedy pozwala na to budżet lub wymaga tego zadanie pomiarowe.

Kompaktowa konstrukcja umożliwia oddzielenie sprzętu i elektroniki, a także instalację pod maską do zastosowań jądrowych.

Główny pomiar błysku laserowego

Próbka jest umieszczana na robocie do pobierania próbek, umieszczonym w piecu. Piec LFA 1000 jest następnie utrzymywany w określonej temperaturze. W tej temperaturze powierzchnia próbki jest następnie naświetlana zaprogramowanym impulsem energii (błysk lasera lub ksenonu). Ten impuls energii powoduje jednorodny wzrost temperatury na powierzchni próbki. Wynikający z tego wzrost temperatury tylnej powierzchni próbki jest mierzony przez szybki detektor IR, a wartości dyfuzyjności cieplnej są obliczane na podstawie danych dotyczących wzrostu temperatury w funkcji czasu.

Wynikowy sygnał pomiarowy LFA 1000 oblicza dyfuzyjność cieplną iw większości przypadków dane dotyczące ciepła właściwego (Cp). Jeśli gęstość (r) jest określona, przewodność cieplną można obliczyć:

Pionowy układ z czujnikiem na górze, próbką w środku i źródłem ciepła (Lampa Laserowa) na dole zapewnia łatwą obsługę i najlepsze możliwe wyniki pomiarów.

Energia impulsu jest regulowana w zakresie od 0,05 do 25 dżuli/impuls. Dodatkowo można regulować czas trwania impulsu. Dzięki tej elastyczności można analizować wszelkiego rodzaju wymagające próbki (nawet cienkie warstwy lub ultraniskie przewodnictwo cieplne).

Specyfikacja

*Specs depend on configurations

*Specs depend on configurations

Uchwyt próbki

Nośnik próbek: 6 próbek okrągłych lub kwadratowych

Przykładowy nośnik dla LFA 1000:

• 18 okrągłych lub kwadratowych dla próbek 3mm lub 6mm
• 6 próbek okrągłych lub kwadratowych o średnicy 3 mm, 6 mm, 10 mm lub 12,7 mm
• 3 próbki okrągłe 25,4 mm lub kwadratowe 20 mm
• Próbka Carussella

Uchwyt próbki do LFA 1000:

• Uchwyt na próbki kwadratowe próbki 3×3 mm / 10×10 mm / 20×20 mm
• Uchwyt na próbki okrągłe próbki 3mm / 6mm / 10mm / 12.7mm / 25.4mm
• Pojemnik na płyny, Uchwyt na próbki do lameli, W płaszczyźnie / w płaszczyźnie poprzecznej, Okrągły uchwyt na próbki, Uchwyt na próbki do płynów i past, Pojemnik ciśnieniowy Torque

Dostosowane konfiguracje

Oferujemy również specjalne konfiguracje. Do zastosowań w przemyśle jądrowym zainstalowaliśmy elektronikę w osobnej obudowie.

Oprogramowanie

Wszystkie termoanalityczne urządzenia LINSEIS są sterowane komputerowo, a poszczególne moduły oprogramowania działają wyłącznie w systemach operacyjnych Microsoft® Windows®. Kompletne oprogramowanie składa się z 3 modułów: kontrola temperatury, akwizycja danych i ocena danych. 32-bitowe oprogramowanie Linseis posiada wszystkie niezbędne funkcje do przygotowania, wykonania i oceny pomiarów, podobnie jak w przypadku innych eksperymentów termoanalitycznych.

Funkcje LFA

• Precyzyjna korekcja długości impulsu, mapowanie impulsu
• Korekty strat ciepła
• Analiza układów 2- lub 3-warstwowych
• Kreator doboru idealnego modelu oceny
• Określanie ciepła właściwego
• Wyznaczanie rezystancji styków w układach wielowarstwowych

Oprogramowanie do oceny

• Automatyczne lub ręczne wprowadzanie powiązanych danych pomiarowych (gęstość, ciepło właściwe)
• Kreator modeli do wyboru odpowiedniego modelu
• Skończona korekcja impulsu
• Korekta strat ciepła
• Model wielowarstwowy
• Wyznaczanie rezystancji styku
• Wyznaczanie Cp (ciepła właściwego) metodą porównawczą

Oprogramowanie pomiarowe

• Łatwe i przyjazne dla użytkownika wprowadzanie danych dla segmentów temperatury, gazów itp.
• Sterowany robot do próbek
• Oprogramowanie automatycznie wyświetla skorygowane pomiary po impulsie energetycznym
• W pełni zautomatyzowana procedura pomiarowa dla pomiarów wielu próbek

Zastosowania

Przykład zastosowania: Dyfuzyjność cieplna ceramiki szklanej z LFA 1000

Pyroceram, znak handlowy firmy Corning jako materiał standardowy w różnych zastosowaniach, został zmierzony za pomocą LFA 1000 w celu wykazania powtarzalności wartości dyfuzyjności cieplnej. W sumie wykonano 18 pomiarów z 18 próbkami wyciętymi z jednego bloku zbiorczego. Każdą próbkę mierzono oddzielnie, a wynik pokazuje rozrzut w zakresie +/- 1% w zakresie temperatur do 1250°C.

Przykład zastosowania: Przewodność cieplna grafitu z LFA 1000

Próbka grafitu została zbadana za pomocą LFA 1000. Dyfuzyjność cieplna została określona bezpośrednio w kilku temperaturach pomiędzy RT a 1600°C. Ciepło właściwe zostało określone przy użyciu znanego wzorca grafitowego w drugiej pozycji próbki jako odniesienie w tym samym pomiarze. Produkt z dyfuzyjności, ciepła właściwego i gęstości daje odpowiednią przewodność cieplną. Wynik pokazuje typową liniowo malejącą przewodność cieplną oraz dyfuzyjność cieplną, która wykazuje plateau powyżej 500°C. Cp nieznacznie wzrasta wraz z temperaturą.

Przykład zastosowania: Wpływ grubości próbki na dokładność przewodności cieplnej LFA 1000

Dokładność wartości przewodnictwa cieplnego w zależności od grubości próbki zbadano za pomocą wzorca srebra. Aby zorientować się, jaka grubość próbki jest idealna dla metody błysku laserowego, próbki srebra o różnej grubości zostały zmierzone w temperaturze pokojowej. Przewodność cieplną obliczono na podstawie dyfuzyjności cieplnej, gęstości i pojemności cieplnej. Ze schematu wynika, że dokładność (odchylenie od wartości literaturowej) rośnie wykładniczo wraz ze zmniejszaniem się średnicy. Granica dokładnej wartości wynosi około 200 mikrometrów. Poniżej tej „bariery” wartości są diametralnie różne. Jednak wynika to nie tylko z ograniczeń metody, ale także z faktu, że cienkie warstwy zachowują się inaczej niż materiały sypkie, co można zbadać za pomocą THIN FILM LFA lub innego cienkiego filmu