德國NETZSCH耐馳激光導熱系數(shù)測量儀LFA467

閃射法導熱儀

激光閃射法（LFA）是一種快速靈活的測量方法，近年來發(fā)展十分迅速，不僅能精確地直接測量熱擴散系數(shù)，也可通過比熱的測量或輸入進一步計算得到導熱系數(shù)。耐馳公司提供四種 LFA 型號，覆蓋各類測試材料與極為寬廣的溫度范圍。

測量特性

熱擴散系數(shù)

比熱

導熱系數(shù)

應(yīng)用領(lǐng)域

塑料

橡膠與輪胎

復(fù)合材料

LFA 467 HyperFlash 開創(chuàng)熱擴散系數(shù)與導熱系數(shù)測量的新天地

LFA 467 HyperFlash 基于閃射法原理，可在-100…500°C之間精確測量材料的熱擴散系數(shù)、比熱與導熱系數(shù)。儀器使用創(chuàng)新的氙燈光源系統(tǒng)，擁有超長的光源壽命，在寬廣的溫度范圍內(nèi)提供了精確的導熱測量，基本無耗材。

產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

不同行業(yè)、不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)y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，為客戶應(yīng)用提供強有力的支撐。

溫度范圍: -100 ... 500°C

傳感器: InSb或MCT

閃射光源: 氙燈，能量可調(diào)，脈沖寬度可調(diào)

樣品形態(tài): 固體、液體、粉末、纖維、薄膜

特殊樣品附件: 選配

樣品厚度: 0.01 … 6mm

導熱系數(shù)量程: 0.1 ... 4000W/mK

Zoom Optics功能: 選配

測試氣氛: 惰性或氧化

制冷系統(tǒng): 液氮制冷，選配

樣品位: 最多16個

樣品尺寸: 方形 8X8，10X10mm；圓形 ? 10，?12.7，?25.4mm

基本功能

耐馳儀器不但遵循絕國際測試標準，而且提供更完善、更靈活的功能，幫助客戶更深入、更有想象力地應(yīng)用。

LFA基本功能

測量材料的熱擴散系數(shù)、比熱、導熱系數(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。使用非線性回歸進行 Cowan 擬合。改進的 Cape-Lehmann 模型，使用非線性回歸，將多維熱損耗納入計算。對于半透明樣品的輻射修正。二層與三層結(jié)構(gòu)樣品：通過非線性回歸方式進行擬合，并將熱損耗納入計算。計算多層樣品的接觸熱阻。比熱測量：使用已知比熱的標樣、通過比較法進行計算。內(nèi)置數(shù)據(jù)庫。

德國NETZSCH耐馳激光導熱系數(shù)測量儀LFA467

應(yīng)用實例

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

激光閃射法測量碳納米管增強PEEK樹脂

將納米顆粒填充到聚合物基體中可以調(diào)控聚合物的力學性能和熱物性。這里我們利用LFA來研究填充不同含量碳納米管（CNT）的PEEK樹脂從室溫到200°C下的熱擴散系數(shù)。 從上圖來看，總的趨勢是熱擴散隨著溫度升高而逐漸減小。聚合物基體的無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散差異顯著，熱擴散系數(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檢測區(qū)分出來。

聚醚醚酮（PEEK）與碳納米管（CNT）復(fù)合材料導熱測試

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性能和熱物性能，拓寬聚合物的應(yīng)用范圍。本文通過LFA研究了碳納米管對聚合物導熱性能的影響。在室溫到200°C間，對添加不同碳納米管含量的PEEK進行了測試。導熱系數(shù)通過密度、比熱和熱擴散系數(shù)的乘積獲得。 具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的PEEK樣品的導熱系數(shù)隨著溫度的升高而升高，不同CNT含量的樣品導熱系數(shù)有明顯不同。測試結(jié)果表明LFA可以有效地應(yīng)用于納米管對聚合物基體的導熱性能的影響。

聚氨酯泡沫導熱測試

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內(nèi)組件、座椅、頭枕、扶手、車頂內(nèi)襯和儀表面板。車內(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)計座椅加熱系統(tǒng)，需對PU泡沫的導熱性能有所了解，下文展示了PU材料的LFA測試結(jié)果，圖中展示了兩種不同孔徑的PU泡沫材料的導熱系數(shù)，其導熱系數(shù)值為材料體密度，比熱和熱擴散系數(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樣品的導熱系數(shù)增大，測試結(jié)果證明LFA可以進行聚合物泡沫的導熱測試，LFA可以進行不同結(jié)構(gòu)（密度）下低導熱材料的測試。

激光閃射法測量PEEK樹脂

聚醚醚酮PEEK是一種具有高熱穩(wěn)定性和高力學性能的熱塑性塑料，同時具有出色的耐候性被廣泛應(yīng)用在軸承、活塞、泵、壓縮機閥、電纜絕緣等場合。此外，這種碳纖維增強的PEEK由于出色的強度/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LFA可以測量PEEK材料的熱擴散、比熱以及導熱系數(shù)。 從上圖來看熱擴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，熱擴散和比熱上均出現(xiàn)由于玻璃化轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的臺階，然而導熱系數(shù)基本上隨溫度呈線性增加，沒有出現(xiàn)突變臺階。本例反映LFA447能夠出色分析聚合物材料的熱擴散和導熱性能，同時也可以檢測到材料的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。

LFA測量乙二醇液體的導熱

乙二醇是帶有兩個-OH羥基的二元醇，純的乙二醇是無味、無色、類似糖漿狀的液體，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，主要用作汽車引擎冷卻液和防凍液，比如擋風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)聚酯纖維和樹脂，比如用于軟飲料的PET包裝瓶。 右圖是乙二醇樣品的熱擴散和導熱測量結(jié)果。導熱系數(shù)的測量結(jié)果與文獻值進行比較，文獻值的不確定度假設(shè)為3%，即圖中顯示的誤差帶，可以看出兩者之間的偏差遠遠小于測量方法的不確定度（約5%）和文獻值的準確度范圍。導熱系數(shù)是隨著溫度上升而增大的。耐馳導熱儀LFA配備的特殊液體容器與數(shù)據(jù)修正模型實現(xiàn)對未知液體導熱性能的準確測量。

豐富的附件選擇

NETZSCH 熱分析儀器能夠根據(jù)客戶的要求配置多種附件進行系統(tǒng)優(yōu)化和擴展。

樣品支架

適用于不同樣品形狀和尺寸的樣品支架

特殊樣品容器

不同材質(zhì)和功能的樣品容器，適用于液體、粉末、薄膜、纖維

制冷系統(tǒng)

液氮冷卻系統(tǒng)