LFA 1000

Přístroj LFA 1000 Laser Flash pro stanovení tepelné vodivosti / prostupu tepla.

Princip

Vzorek je umístěn na držáku pro až 6 vzorků v peci s robotickou obsluhou. Pec je udržována na naprogramované teplotě. Dno vzorku je ozařováno programovanými pulzy laserového zdroje (laser typu Nd:YAG). Energetické pulzy způsobují ohřev vzorku, prostup tepla vzorkem a homogenní nárůst teploty v horní části vzorku. Výsledný nárůst teploty je na vrcholu vzorku snímán vysokorychlostním infračerveným detektorem a hodnoty tepelného prostupu jsou vypočteny z nárůstu teploty v čase.

Popis: 
Přístroj LFA 1000 Laser Flash je nejpopulárnější a nejpřesnější zařízení pro stanovení tepelného prostupu, vodivosti a specifického tepla. Je vybaven roboticky ovládaným držákem vzorků, který dovoluje současné měřění 6 materiálů. Jsou k dispozici tři výměnné pece, které zajistí měření v rozsahu teplot od -125 °C do +2800 °C. Zařízení je vybaveno točnou na dvě pece.

Získání informací o termo-fyzikálních vlastnostech a optimalizace přenosu tepla finálními výrobky má v praxi stále zásadnějším význam pro průmyslové aplikace. Během posledních desetiletí se záblesková metoda vyvinula v nejčastěji používaný způsob měření tepelné vodivosti a difuzivity různých druhů pevných látek, prášků a kapalin.

K zařízení je k dispozici řada držáků na vzorky pro různé aplikace umožňující měření pevných látek, kapalin, tavenin nebo například strusek.
Kompaktní provedení má oddělenou část hardwaru a elektroniky, k dispozici je i verze se zakrytováním pro jaderné aplikace.

Analyzátor tepelných konstant Linseis LFA 1000 Laser Flash

Technická specifikace:

Model                                 LFA 1000                              LFA 1000 HT

Teplotní rozsah                     od -125 °C do +500 °C           od PT do +2000/2800 °C

                                           od PT do +1250/1600 °C

Puzní zdroj                           Nd:YAG laser 25 J/pulz         Nd:YAG laser 25 J/pulz

Měření teplotního nárůstu                 bezkontaktně IČ detektorem (InSb nebo MCT)

Rozsah tepelné prostupnosti             od 0.01 mm²/s do 1000 mm²/s 

Rozsah tepelné vodivosti                   od 0.1 W/mK do 2000 W/mK

Rozměry vzorku                   průměr 10/12.7/25.4 mm       průměr 10/12.7/25.4 mm

                                          čtverec 10x10 mm                čtverec 10x10 mm

Tloušťka vzorku                    0.1 - 6 mm                           0.1 - 6 mm

Počet vzorků                                     robotický autosampler na 6 vzorků

Držák vzorku                                     kov/SiC nebo varianta pro kapaliny

Atmosféry                            inert, oxid., redukční             inert, oxid., redukční, vakuum

Integrovaná elektronika a interface USB, všechny pece jsou vyměnitelné

Programové vybavení:

Všechna termofyzikální zařízení firmy LINSEIS jsou řízena PC, individuální softwarové moduly pracují v operačním systému Microsoft® Windows®. Kompletní programové vybavení sestává ze tří částí: řízení teploty, načítání dat a vyhodnocení výsledků. 32 bit-ový software Linseis poskytuje vyhodnocení všech důležitých vlastností, přípravu a provedení měření, stejně jako u ostatních termo-fyzikálních experimentů.

LFA vlastnosti:

• Přesné nastavení délky pulzu, mapování pulzu
• Korekce ztráty tepla
• Systém analýzy 2- nebo 3-vrstev
• Určení přechodových odporů u  vícevrstvých systémů
• Modelový průvodce k výběru správného způsobu vyhodnocení
• Určení specifického tepla
• Určení přechodových odporů u multivrstevnatých struktur

Vyhodnocovací software

• Automatický nebo manuální vstup souvisejících dat (hustota, měrné teplo)
• Průvodce výběrem vhodného modelu
• Finální korekce pulzu
• Korekce ztráty tepla
• Vícevrstvé modely
• Stanovení odporu kontaktů
• Stanovení Cp (Měrné teplo) srovnávací metodou

Měřící software

• Jednoduché a uživatelsky příjemný vstup dat do segmentů teploty, plynů apod.
• Ríditelný robotický autosampler
• Software automaticky zobrazí opravené hodnoty energetického pulsu
• Plně automatizovan procedura měření pro více vzorků

Příklady aplikací:

Materiály:

Sklo, keramika, stavební materiály, kovy, slitiny, anorganika

Odvětví

Keramický, stavební a sklářský průmysl, automobilový, letecký průmysl, výroba energie/energetika, výzkumná, vývojová a akademická pracoviště, metalurgický průmysl, elektronický průmysl

Grafit (polykrystalický)

 Grafit je s vynikajícím příkladem materiálu pro demonstraci schopností termických analyzátorů Laser Flash / Xenon Flash. Materiál vykazuje maximum tepelného prostupu okolo pokojové teploty. Specifické teplo materiálu, které lze rovněž stanovit komparativními metodami DSC / vysokoteplotní DSC, vykazuje signifikantní nárůst při vyšších teplotách.

PTFE "Polytetrafluoroethylen"

Chemický a petrochemický průmysl: vzhledem k chemické inertnosti PFTE a odolnosti proti korozi se tento materiál používá jako obložení plavidel, těsnění, podložky, ucpávky, vrtná zařízení a myčky. Laboratorní aplikace: ochrana povrchů sond, potrubí, kontejnerů a nádob na problematických místech. Energetika: pouřití jako izolátor ve formě prokladů, trubek a podobně. PTFE byl schválen FDA pro použití ve farmaceutickém průmyslů, výrobě nápojů, potravin a kosmetickém průmyslu, části dopravníků, skluzavek, vodících lišt a částí potrubí u vytápěcích systémů. Polovodiče: jako izolátor při výrobě jednotlivých komponent – výroba chipů a kondenzátorů.

Měď / Hliník

Bylo použito čistých kovů jako měď a hliník k demonstraci schopností zařízení firmy Linseis LFA 1000 Laser Flash. Výsledky měření obou materiálů jsou porovnány s literárními údaji. Měření jsou v odchylce do 2% od literaturou uváděných hodnot, což svědčí o vynikající výkonnosti a kvalitě přístroje.

Pyroceram 9606

Standardní referenční materiál pro Laser Flash - Pyroceram 9606. Materiál pro vojenské účely - transparentní pro radarové vlny. Povrchová úprava vařičů a míchadel. Na rozdíl od kovových povrchů se sklokeramická povrchová úprava snadno čistí, je vysoce odolná vůči poškození, korozi a chemickým vlivům.