德國(guó)NETZSCH耐馳 激光導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量?jī)x LFA427

旗艦款激光導(dǎo)熱儀
LFA 427 是旗艦款 LFA 系統(tǒng),。LFA 427 的樣品適應(yīng)面極廣，包括陶瓷,、玻璃,、金屬、熔融物,、液體,、粉末、纖維與多層材料等各種材料,，從低導(dǎo)熱材料直**高導(dǎo)熱系數(shù)的金剛石,。

對(duì)于材料或組分的熱傳導(dǎo)性能描述，導(dǎo)熱系數(shù)與熱擴(kuò)散系數(shù)是*為重要的熱物性參數(shù),。激光閃射法是導(dǎo)熱測(cè)試領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的一種方法,，用于精確測(cè)量材料的熱擴(kuò)散系數(shù)并計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)。而耐馳公司推出的激光導(dǎo)熱儀 LFA 427 則代表了世界范圍內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品的高水平,。

LFA 427 具有高精度,、高重復(fù)性、測(cè)量快速,、樣品支架種類(lèi)豐富,、測(cè)試氣氛可自由設(shè)定等突出優(yōu)點(diǎn)，其總的測(cè)量溫度范圍為 -120°C 2800°C,。LFA 427 新推出帶高溫計(jì)的特別配置版,，可在室溫至 2800°C 的寬廣溫度范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。LFA 427 的樣品適應(yīng)面極廣,，包括陶瓷,、玻璃、金屬,、熔融物,、液體、粉末,、纖維與多層材料等各種材料，從低導(dǎo)熱材料直**高導(dǎo)熱系數(shù)的金剛石,，都可在相同的速度與精度下進(jìn)行測(cè)量,。儀器直接測(cè)試的是隨溫度而變的熱擴(kuò)散系數(shù),，若結(jié)合比熱值（通常使用 DSC 404 F1 Pegasus® 進(jìn)行測(cè)試，也可在 LFA 427 上使用比較法測(cè)得）與密度（密度隨溫度的變化使用熱膨脹儀 DIL 402 Expedis 測(cè)量計(jì)算）,，則可進(jìn)一步計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù),。

產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
不同行業(yè)、不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)y(cè)試工具的需求有所不同,。NETZSCH儀器擁有杰出的性能,、豐富的配置，為客戶(hù)應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支撐,。
溫度范圍: -120 … 2800°C（不同爐體）
傳感器: InSb或MCT
測(cè)試氣氛: 真空,、惰性或反應(yīng)氣體
制冷系統(tǒng): 液氮制冷，選配
樣品位: 單樣品
樣品尺寸: 方形 8X8,，10X10mm,；圓形 ? 10，?12.7,，?20mm
導(dǎo)熱系數(shù)量程: 0.1 ... 2000W/(m·K)
閃射光源: Nd:Glass激光,，能量可調(diào)，脈沖寬度可調(diào)
樣品形態(tài): 固體,、液體,、粉末、薄膜
特殊樣品附件: 選配
樣品厚度: 0.01 … 6mm

基本功能
耐馳儀器不但遵循絕國(guó)際測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),，而且提供更完善,、更靈活的功能，幫助客戶(hù)更深入,、更有想象力地應(yīng)用,。

LFA基本功能
測(cè)量材料的熱擴(kuò)散系數(shù)、比熱,、導(dǎo)熱系數(shù)精確的脈沖寬度修正與脈沖能量積分,。熱損耗修正。集成了所有傳統(tǒng)模型,。使用非線(xiàn)性回歸進(jìn)行 Cowan 擬合,。改進(jìn)的 Cape-Lehmann 模型，使用非線(xiàn)性回歸,，將多維熱損耗納入計(jì)算,。對(duì)于半透明樣品的輻射修正。二層與三層結(jié)構(gòu)樣品：通過(guò)非線(xiàn)性回歸方式進(jìn)行擬合,，并將熱損耗納入計(jì)算,。計(jì)算多層樣品的接觸熱阻。比熱測(cè)量：使用已知比熱的標(biāo)樣,、通過(guò)比較法進(jìn)行計(jì)算,。內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù),。

德國(guó)NETZSCH耐馳 激光導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量?jī)x LFA427

豐富的附件選擇
NETZSCH 熱分析儀器能夠根據(jù)客戶(hù)的要求配置多種附件進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和擴(kuò)展。

恒溫水浴
恒溫水浴,，以保證溫度與長(zhǎng)時(shí)間工作的穩(wěn)定性,。

樣品容器
不同材質(zhì)和功能的樣品容器

真空泵
包括渦輪分子泵在內(nèi)的多種類(lèi)型的真空泵，可以使得測(cè)試在高真空或純凈無(wú)氧的惰性氣氛下進(jìn)行,。

應(yīng)用實(shí)例

幾十年來(lái),，耐馳在應(yīng)用方面積累了海量的經(jīng)驗(yàn)。我們希望能通過(guò)這些經(jīng)驗(yàn),，拋磚引玉,，為客戶(hù)的實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)啟發(fā)。

激光閃射法測(cè)量碳納米管增強(qiáng)PEEK樹(shù)脂

將納米顆粒填充到聚合物基體中可以調(diào)控聚合物的力學(xué)性能和熱物性,。這里我們利用LFA來(lái)研究填充不同含量碳納米管（CNT）的PEEK樹(shù)脂從室溫到200°C下的熱擴(kuò)散系數(shù),。 從上圖來(lái)看，總的趨勢(shì)是熱擴(kuò)散隨著溫度升高而逐漸減小,。聚合物基體的無(wú)定形部分的玻璃化轉(zhuǎn)變出現(xiàn)在150°C至170°C范圍,。填充不同含量碳納米管的熱擴(kuò)散差異顯著，熱擴(kuò)散系數(shù)隨碳納米管含量增加而升高,。本例體現(xiàn)了碳納米管填充含量即使變化很小也可以被LFA檢測(cè)區(qū)分出來(lái),。

聚醚醚酮（PEEK）與碳納米管（CNT）復(fù)合材料導(dǎo)熱測(cè)試

將納米粒子添加到聚合物基體中可以有效地提高聚合物的力學(xué)性能和熱物性能，拓寬聚合物的應(yīng)用范圍,。本文通過(guò)LFA研究了碳納米管對(duì)聚合物導(dǎo)熱性能的影響,。在室溫到200°C間，對(duì)添加不同碳納米管含量的PEEK進(jìn)行了測(cè)試,。導(dǎo)熱系數(shù)通過(guò)密度,、比熱和熱擴(kuò)散系數(shù)的乘積獲得。 具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的PEEK樣品的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升高而升高,，不同CNT含量的樣品導(dǎo)熱系數(shù)有明顯不同,。測(cè)試結(jié)果表明LFA可以有效地應(yīng)用于納米管對(duì)聚合物基體的導(dǎo)熱性能的影響。

聚氨酯泡沫導(dǎo)熱測(cè)試

聚氨酯是一種應(yīng)用廣泛的熱塑性塑料,。柔性和半柔性的聚氨酯泡沫廣泛用于車(chē)內(nèi)組件,、座椅、頭枕,、扶手,、車(chē)頂內(nèi)襯和儀表面板。車(chē)內(nèi)組件的舒適性往往與材料的熱物性有關(guān),，為優(yōu)化設(shè)計(jì)座椅加熱系統(tǒng),，需對(duì)PU泡沫的導(dǎo)熱性能有所了解，下文展示了PU材料的LFA測(cè)試結(jié)果，圖中展示了兩種不同孔徑的PU泡沫材料的導(dǎo)熱系數(shù),，其導(dǎo)熱系數(shù)值為材料體密度,，比熱和熱擴(kuò)散系數(shù)的乘積。 LFA的壓力容器可以在樣品上施加一定的壓力,，由此改變樣品的表觀密度。隨著密度的增加,，PU樣品的導(dǎo)熱系數(shù)增大,，測(cè)試結(jié)果證明LFA可以進(jìn)行聚合物泡沫的導(dǎo)熱測(cè)試，LFA可以進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)（密度）下低導(dǎo)熱材料的測(cè)試,。

激光閃射法測(cè)量PEEK樹(shù)脂

聚醚醚酮PEEK是一種具有高熱穩(wěn)定性和高力學(xué)性能的熱塑性塑料,，同時(shí)具有出色的耐候性被廣泛應(yīng)用在軸承、活塞,、泵,、壓縮機(jī)閥、電纜絕緣等場(chǎng)合,。此外,，這種碳纖維增強(qiáng)的PEEK由于出色的強(qiáng)度/重量比和寬廣的使用溫度范圍，還可應(yīng)用在航天航空和電子電路領(lǐng)域,。通過(guò)LFA可以測(cè)量PEEK材料的熱擴(kuò)散,、比熱以及導(dǎo)熱系數(shù)。 從上圖來(lái)看熱擴(kuò)散隨著溫度升高而逐漸減小,，比熱隨著溫度升高而增加,。在150°C～170°C范圍，熱擴(kuò)散和比熱上均出現(xiàn)由于玻璃化轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的臺(tái)階,，然而導(dǎo)熱系數(shù)基本上隨溫度呈線(xiàn)性增加,，沒(méi)有出現(xiàn)突變臺(tái)階。本例反映LFA447能夠出色分析聚合物材料的熱擴(kuò)散和導(dǎo)熱性能,，同時(shí)也可以檢測(cè)到材料的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,。

LFA測(cè)量乙二醇液體的導(dǎo)熱

乙二醇是帶有兩個(gè)-OH羥基的二元醇，純的乙二醇是無(wú)味,、無(wú)色,、類(lèi)似糖漿狀的液體，不可食用,。乙二醇由乙烯生成乙烯氧化物中間體,，再與水反應(yīng)制得乙二醇，反應(yīng)式：C2H4O + H2O à HOCH2CH2OH 由于乙二醇的低凝固點(diǎn),，主要用作汽車(chē)引擎冷卻液和防凍液,，比如擋風(fēng)玻璃和噴射引擎的防凍液。乙二醇在塑料工業(yè)領(lǐng)域常用于生產(chǎn)聚酯纖維和樹(shù)脂，比如用于軟飲料的PET包裝瓶,。 右圖是乙二醇樣品的熱擴(kuò)散和導(dǎo)熱測(cè)量結(jié)果,。導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量結(jié)果與文獻(xiàn)值進(jìn)行比較，文獻(xiàn)值的不確定度假設(shè)為3%,，即圖中顯示的誤差帶,，可以看出兩者之間的偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測(cè)量方法的不確定度（約5%）和文獻(xiàn)值的準(zhǔn)確度范圍。導(dǎo)熱系數(shù)是隨著溫度上升而增大的,。耐馳導(dǎo)熱儀LFA配備的特殊液體容器與數(shù)據(jù)修正模型實(shí)現(xiàn)對(duì)未知液體導(dǎo)熱性能的準(zhǔn)確測(cè)量,。

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