Sie möchten eine Messung der thermischen Diffusivität an Ihren Materialien durchführen lassen
Die Fähigkeit eines Werkstoffs, Wärme präzise zu übertragen, bewerten
Die thermische Diffusivität ist eine physikalische Eigenschaft, die die Geschwindigkeit beschreibt, mit der sich Wärme im Inneren eines Materials ausbreitet, wenn es einer Temperaturänderung ausgesetzt ist. Sie ist die Fähigkeit, die es hat, die aufgenommene Wärme schnell zu verteilen.
Sie vereint drei grundlegende Parameter:
Die Wärmeleitfähigkeit (Fähigkeit, Wärme zu leiten)
Die Wärmekapazität (Menge an Energie, die erforderlich ist, um die Temperatur zu erhöhen)
Die Dichte des Materials
Sie ist ein wesentlicher Parameter, um Ihre thermisch beanspruchten Materialien auszulegen, zu validieren und zu optimieren.
Unsere technischen Möglichkeiten zur Messung der thermischen Diffusivität
Laser-Flash-Methode (LFA)
Ein Laser sendet einen Impuls auf eine Seite der Probe; ein Infrarotdetektor misst den Temperaturanstieg auf der gegenüberliegenden Seite
Hot-Disk-Methode
Transiente Analyse mit planarer Quelle, die gleichzeitige Messungen ermöglicht
Hot-Wire-Methode
Transiente Methode zur Messung der Diffusivität in Flüssigkeiten, Gelen, Ölen und porösen Materialien.
DSC
Ergänzende Messung zur Vervollständigung der Diffusivitätsberechnung.
Das Labor FILAB führt die Messung der thermischen Diffusivität durch
In welchem Zusammenhang sollte eine Messung der thermischen Diffusivität durchgeführt werden?
Die Messung der thermischen Diffusivität ermöglicht es,:
zu verstehen, mit welcher Geschwindigkeit sich Wärme in einem Material ausbreitet,
mehrere Werkstoffoptionen zu vergleichen, um die am besten geeignete Lösung auszuwählen,
eine erwartete Wärmeabfuhr oder Wärmedämmung zu validieren,
die Stabilität eines Verfahrens oder einer Formulierung in der Produktion zu kontrollieren,
die Auswirkungen einer Wärmebehandlung, einer Alterung oder einer anspruchsvollen Umgebung zu bewerten,
das thermische Verhalten eines Bauteils oder eines kompletten Systems zu modellieren,
einen Ausfall zu untersuchen, der mit einer Erwärmung oder einem Verlust der Isolierung zusammenhängt.
Diese Messung wird in vielen Bereichen unverzichtbar: Elektronik und Batterien, Elektromobilität, Energie, Luft- und Raumfahrt, Medizinprodukte, Transport, technische Verpackungen , additive Fertigung, usw.
Unsere thermischen Analyseleistungen im Labor
Von der Analyse bis zur F&E bietet das Labor FILAB multisektorale Dienstleistungen an, die mehreren Arten von Anforderungen an thermische Analysen gerecht werden, wie zum Beispiel:
FAQ
Die Messung der thermischen Diffusivität eignet sich für eine sehr breite Materialvielfalt, ob massiv, dünn, porös oder flüssig. Bei filab werden die Prüfungen durchgeführt an:
Metalle und Legierungen: Aluminium, Stähle, Edelstahl, Titan, Kupfer … relevant für Luft- und Raumfahrt, Energie, Mobilität oder additive Fertigung.
Polymere und Elastomere: Thermoplaste, Duroplaste, Biopolymere, Folien, Harze … mit oder ohne Füllstoffe.
Verbundwerkstoffe: Laminate, faserverstärkte Werkstoffe, Kohlenstoff- oder Glasfaserverbunde, technische Hochleistungswerkstoffe.
Keramiken und feuerfeste Werkstoffe: Oxide, Nitride, Karbide, isolierende oder extrem widerstandsfähige Werkstoffe.
Gläser und glasbildende Materialien, verwendet in Elektronik, Optik oder Verpackungen.
Schäume und zelluläre Werkstoffe: expandierte Polymere, metallische oder keramische Schäume, Wärmedämmstoffe.
Pulver (Polymere, metallische, keramische) — insbesondere für additive Fertigung, Sintern oder Metall-/Kunststoffspritzguss.
Flüssigkeiten, Öle und Gele, deren thermisches Verhalten sich je nach Temperatur stark verändert.
Die Diffusivität misst die Geschwindigkeit der Wärmea usbreitung; die Wärmeleitfähigkeit misst die Menge der übertragenen Wärme. Beide Eigenschaften sind miteinander verbunden, aber unterschiedlich.
Nein, in der großen Mehrheit der Fälle nicht. Transiente Methoden (LFA, Hot Disk, Hot Wire) sind nicht zerstörend.
Mehrere Methoden ermöglichen eine präzise Messung der thermischen Diffusivität über ein breites Materialspektrum hinweg.
- Laser-Flash-Methode (LFA – Laser Flash Analysis)
Die internationale Referenzmethode.
Prinzip:
Ein Laser sendet einen Impuls auf eine Seite der Probe; ein Infrarotdetektor misst den Temperaturanstieg auf der gegenüberliegenden Seite. Die Auswertung des Signals ermöglicht die Berechnung der thermischen Diffusivität.
Vorteile:
sehr hohe Präzision
Messungen über einen großen Temperaturbereich
geeignet für massive Materialien oder in Form von Scheiben
ideal für Metalle, Keramiken, Polymere, Verbundwerkstoffe
- Hot-Disk-Methode (TPS – Transient Plane Source)
Transiente Analyse mit planarer Quelle, die eine gleichzeitige Messung von ermöglicht:
thermische Diffusivität
Wärmeleitfähigkeit
Wärmekapazität
Vorteile:
geeignet für isotrope und anisotrope Materialien
ideal für Schäume, Pulver, Polymere, Verbundwerkstoffe
- Hot-Wire-Methode (Heißdraht)
Transiente Methode zur Messung der Diffusivität in Flüssigkeiten, Gelen, Ölen und porösen Materialien.
- DSC:
Die DSC ist keine Methode zur Messung der thermischen Diffusivität, aber sie ist unerlässlich, um die Wärmeleitfähigkeit aus einer Diffusivitätsmessung (LFA) zu berechnen.
Sie dient daher als ergänzende Technik, die für eine vollständige thermische Charakterisierung unerlässlich ist
