Skip to Main Content

Usługi badawcze w sieci VIA CARPATIA

Uslugi Badawcze

Nazwa Badania
Pomiar dyfuzyjności cieplnej materiałów laserową metodą impulsową
Techniki
• laserowa metoda impulsowa pomiaru dyfuzyjności cieplnej przy użyciu modeli m.in.: adiabatycznego (Parker), uwzględniającego straty ciepła (Cape-Lehmann, Clark-Taylor, Cowan), a także radiacyjnego (Mehling), • metoda porównawcza pomiaru ciepła właściwego
Aparatura
• aparat NETZSCH LFA 427 • laser Rofin STARWELD 40, • sterowniki TASC 414/4 i Pu 1.851.08, • ultratermostat Julabo MC F32
Normy
-
Uczelnia
Politechnika Rzeszowska
Kontakt
dr hab. inż. Joanna Wilk, Prof. uczelni tel.: 17 865 1288 e-mail: joanwilk@prz.edu.pl
Opis
Pomiar wykonywany jest za pomocą aparatu NETZSCH LFA 427 wykorzystującego do pomiaru dyfuzyjności cieplnej materiałów laserową metodę impulsową (ang. laser flash analysis). Umożliwia ona wyznaczenie dyfuzyjności cieplnej próbki poddanej działaniu impulsu laserowego na podstawie przebiegu zmienności wartości temperatury próbki w odpowiedzi na to wymuszenie oraz wymiaru (grubości) próbki. Analityczny model opisujący wymianę ciepła wewnątrz próbki oraz pomiędzy próbką a otoczeniem porównywany jest z zarejestrowanym eksperymentalnie przebiegiem zmienności temperatury na jednej z powierzchni próbki, dzięki czemu możliwe jest odtworzenie wartości dyfuzyjności cieplnej badanego materiału. W zależności od zastosowanych warunków eksperymentu oraz materiału próbki model powinien uwzględniać takie zjawiska jak straty ciepła przez konwekcję i promieniowanie, skończony czas impulsu laserowego lub radiacyjny transport ciepła w materiale próbki. W oprogramowaniu obsługującym aparat NETZSCH LFA 427 dostępne są do wyboru m.in. modele: adiabatyczny (Parker), uwzględniające straty ciepła (Cape-Lehmann, Clark-Taylor, Cowan), a także radiacyjny (Mehling). Aparat wyposażony jest w komorę pomiarową pozwalającą na wykonywanie eksperymentów w zakresie temperatur 20 1575°C dla próbek o dyfuzyjności cieplnej od ok. 0,01 mm2/s do ok. 1000 mm2/s. Wymuszenie generowane jest przez laser Nd-YAG o maksymalnej energii sięgającej 20 J na impuls. Komora pomiarowa może być w czasie pomiaru napełniona doprowadzonym z zewnątrz gazem w celu wykonania eksperymentu w warunkach atmosfery o określonych właściwościach – np. utleniających lub obojętnych. Dodatkowo aparat umożliwia pomiar ciepła właściwego metodą porównawczą, w której materiałem wzorcowym jest np. szafir lub grafit, a także pomiar termicznego oporu kontaktowego dla próbek wielowarstwowych. Standardowa próbka materiału przeznaczona do pomiaru aparatem NETZSCH LFA 427 ma przekrój okrągły o średnicy 12,5 mm lub kwadratowy o wymiarach 10x10 mm i grubość w zakresie 1-6 mm.
Slowa Kluczowe
pomiar dyfuzyności