材料的热物理性质最终产品的导热优化性能在各工业应用领域中越来越重要。经过几十年的发展,闪射法已成为测量各种固体、粉末和液体热扩散系数和热导率最常用的测量方法

LINSEIS LFA500 是一种通用型热扩散/导热系数测试仪,可以同时测量多达18个样品的热扩散系数、导热系数和比热值。

 

LFA – 剖面图

原理

将样品放置在炉体自动进样器内,并将炉体加热到程序设定的温度下。在该温度下样品底部受到能量脉冲(氙灯)照射 此能量脉冲在样品顶部产生一个均匀的温度上升过程。通过一个高速红外探测器测量样品上表面所产生的温升热扩散系数可以根据温度上升与时间的关系数据计算得到。

高温配置

Light Flash系列  LFA 500可根据需求选择不同的炉体-50至500°C,RT至500/1000°C/1250°C,1450°C<带增压>)。

自动进样器

LINSEIS LFA 500配备自动进样器拥有最大的样品处理能力LFA 500–500/1000最多同时测量18个样品LFA 500/1250最多同时测量5个样本。

 

DOUZA”软件组合模型

全球唯一采用闪射法同时进行损失和有限脉冲修正的综合解决方案,适用于所有型号。 

DOUZA – 适用于半透明样品的组合模式

鉴于半透明样品的特性,DOUZA 模型确保了完美的测量结果。

高速红外检测器或微型加热炉

快速冷却及加热带来强大的测样处理能力;低质拥有完美的控温能力,确保样品温度波动不引起测量误差。

型号

LFA 500

温度范围

-50 °C至 500 °C
RT 至 500 °C / 1000 °C / 1250 °C (1450 °C with boost)

脉冲源

氙灯

脉冲能量

15 J/Pulse

脉冲能量可调

热扩散系数测量范围

0.01 至 2000 mm²/s

热导率测量范围

0.1 至 4000 W/(m∙K)

Cp重复性

±3% (多数材料)

热扩散系数重复性

±1.9% (多数材料)

Cp准确度

±5% (多数材料)

热扩散系数准确度

±2.4% (多数材料)

脉冲间隔可调

软件控制

样品

固体,液体,粉末,糊状物,薄膜或其他材料

样品尺寸

 φ3, 6, 10, 12.7 , 25.4 mm
方形样品 10×10 或 20×20 mm

传感器类型

InSb, LNcooled

样品厚度

薄膜 至 6 mm厚

样品数量

自动进样器最多可同时测量18个样品

样品支架

石墨, SiC, Al2O3, 金属 (其他需求可定制)

气氛

惰性,真空,氧化,还原

电子装备

集成式

数据采集速率

2 MHz

接口

USB

所有的LINSEIS热分析设备均由PC控制,各个软件模块仅在Microsoft®Windows®操作系统上运行。整个软件由3个模块组成:温度控制、数据采集和数据评估。与其他热分析系统一样,LINSEIS 32位软件也具有测量准备、执行和评估的所有基本功能。

 

LFA特点

  • 精确的脉冲校正

  • 热损修正

  • 2层或3层结构样品测量模式

  • 完美的评估模型向导

  • 比热测定

  • 多层系统中的接触电阻测定

     

    评估软件

  • 相关测量数据可自动或手动输入(密度、比热)

  • 模型向导:选择合适的模型

  • 精确脉冲校正

  • 热损校正

  • 多层模型

  • 接触电阻的测定

  • 比较法测定Cp(比热)

     

    测量软件

  • 简单和友好的数据输入界面:温度段,气体等

  • 可控自动进样器

  • 软件自动显示能量脉冲后的测量校正。

  • 多样本全自动测量程序


聚四氟乙烯

聚四氟乙烯是一种多用途材料用于多种不同行业/应用如化工和石化行业:由于聚四氟乙烯的化学惰性和耐腐蚀性,可用于容器衬里、密封件、垫片、垫圈、钻井零件和密封垫。在实验室应用中,由于其耐化学品性和表面耐污染特性,可用于管件和容器。工业中:作为间隔垫片、管套形式的隔热材料。类似的纯聚四氟乙烯已被FDA批准用于制药、饮料、食品和化妆品行业中的输送部件、滑块、导轨以及烤箱和其他加热系统中使用的其他部件。在半导体行业中:在电容器等分立元件的生产和芯片制造过程中用作绝缘体。

玻璃陶瓷的热导率、热扩散率和比热率

标准玻璃陶瓷(BCR 724)使用LFA 500测量得到参数。从块状材料中制备厚度为1mm、直径为25mm的小圆盘并涂覆石墨进行测量。LFA 500直接给出热扩散系数。在相同条件下,同一样品不同位置的玻璃陶瓷,用比较方式得到Cp值,利用此方法,用密度、比热和热扩散系数三者的乘积得出导热系数。结果表明,Cp值随温度升高而增加,热扩散系数和导热系数则略有下降。

石墨的导热系数

使用LFA 500对石墨样品进行研究。在RT-1100°C之间的几个温度下直接测定热扩散系数。同一测试条件下,以已知的标准石墨在第二样品位置作为基线来确定比热容。由样品的热扩散系数、比热和密度计算出相应的导热系数。结果表明在500°C以上,随温度升高,导热系数曲线呈典型的线性下降趋势,热扩散系数曲线则呈现平稳状态,Cp值略有增加。

玻璃陶瓷的热扩散系数


康宁的耐高温陶瓷使用LFA500测量各项热物理性参数,此耐高温陶瓷常用作各种应用测试的标准物质。18次单独测样过程使用18个同一样本不同位置切出的样品。实验结果表明,在RT-600°C范围内,热扩散系数值范围偏差在±1%之间,体现了LFA 500优越的热扩散系数重复性。



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