Vous souhaitez réaliser une mesure de l'effusivité thermique sur vos matériaux
Caractériser la capacité d’un matériau à absorber et restituer la chaleur
L’effusivité thermique est une propriété thermophysique qui traduit la capacité d’un matériau à absorber ou restituer rapidement la chaleur lorsqu’il est soumis à une source chaude ou froide.
Elle dépend de trois grandeurs fondamentales :
la capacité calorifique massique,
Plus l’effusivité est élevée, plus le matériau est capable d’échanger efficacement la chaleur avec son environnement. À l’inverse, une faible effusivité caractérise des matériaux isolants ou à faible inertie thermique.
L’effusivité est donc un paramètre déterminant pour évaluer le confort thermique, la réactivité thermique d’un matériau ou sa performance en dissipation thermique.
Nos moyens techniques pour la mesure de l'effusivité thermique
Méthode Hot Disk
Obtenir simultanément l’effusivité, la conductivité thermique et la capacité thermique.
Méthode Hot Wire
La variation de température permet de calculer l’effusivité.
Méthodes contact-thermiques spécifiques
Caractériser le confort thermique ou la sensation au toucher
Le laboratoire FILAB réalise la mesure de l'effusivité thermique
Dans quel contexte réaliser une mesure de l'effusivité thermique ?
La mesure de l'effusivité thermique permet :
optimisation du confort au toucher (cosmétique, textile technique …),
validation de matériaux isolants ou dissipateurs thermiques,
qualification de matériaux pour l’électronique embarquée ou les systèmes chauffants,
analyse des comportements thermiques dans des dispositifs médicaux,
contrôle qualité d’une formulation modifiée ou d’un lot matière,
étude de l’impact d’un vieillissement ou d’une exposition environnementale,
comparaison fournisseurs dans une démarche d’homologation.
Nos prestations d'analyse thermique en laboratoire
De l’analyse à la R&D, le laboratoire FILAB propose des services multisectoriels répondant à plusieurs types de demandes d’analyses thermiques telles que :
FAQ
L’effusivité thermique représente la capacité d’un matériau à absorber ou restituer rapidement la chaleur lorsqu’il est en contact avec une source chaude ou froide. Elle dépend de la conductivité, de la capacité calorifique et de la densité.
Effusivité : aptitude d’un matériau à échanger la chaleur avec son environnement (contact).
Diffusivité : vitesse de propagation de la chaleur à l’intérieur du matériau.
Conductivité : capacité intrinsèque du matériau à conduire la chaleur.
Ces propriétés sont complémentaires et peuvent être mesurées ensemble pour une vision complète du comportement thermique.
L’effusivité thermique est généralement mesurée par méthodes transitoires appliquant une impulsion thermique sur le matériau. La réponse thermique est ensuite analysée pour déterminer la vitesse et l’ampleur de l'échange de chaleur.
Selon la nature du matériau, différentes techniques peuvent être utilisées :
Méthode Hot Disk (Transient Plane Source – TPS)
Une sonde plane génère une impulsion thermique et enregistre la réponse du matériau.
Permet d’obtenir simultanément l’effusivité, la conductivité thermique et la capacité thermique.
Très adaptée aux polymères, textiles, composites, mousses, matériaux poreux ou anisotropes.
Méthode Hot Strip ou Hot Wire
Une source linéaire chauffe le matériau ; la variation de température permet de calculer l’effusivité.
Recommandée pour les matériaux pâteux, les liquides, gels ou milieux pulvérulents.
Méthodes contact-thermiques spécifiques
Utilisées pour caractériser le confort thermique ou la sensation au toucher (industrie cosmétique, textile, biens de consommation).
Le choix de la méthode dépend de la géométrie, de la nature du matériau et de la plage de température visée.
Oui, la mesure d’effusivité peut être complétée par :
la conductivité thermique,
la diffusivité thermique,
la DSC (capacité calorifique),
la TGA,
la caractérisation chimique et microstructurale.
Ces couplages permettent une compréhension thermique complète du matériau.
