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Trident
O sistema Trident da C-Therm oferece três modos diferentes de operação na medição da condutividade térmica dos materiais: MTPS, agulha TLS e Flex TPS.
- Representada: C-Therm
- Indústrias: Automotivo, Baterias, Explosivos, Metais e ligas, Nucleares, Borracha, Solo, Cimento
- Técnicas: Análise de condutividade térmica
- Aplicações: Aerogéis, Automotivo, Baterias, Explosivos, Nucleares, Polímeros, Solo, Cimento, Borracha, Nanomateriais, Hidretos metálicos, Metais, Materiais de interface térmica (TIMs), Materiais de mudança de fase (PCMs), Condutividade Térmica em Sólidos, Líquidos, Pós e Pastas
| Métodos de teste | MTPS | TLS Needle | Flex TPS |
| Aplicações | Aerogéis, automotivo, baterias, compósitos, isolamento, explosivos, geológicos, líquidos, metais, nanomateriais, hidretos metálicos, nucleares, materiais de mudança de fase (PCMs), polímeros, borracha, materiais de interface térmica (TIMs), termoelétricos | Polímero fundido, semissólidos e solo.
(Não é adequado para fluidos de baixa viscosidade devido à convecção.) |
Cimento / concreto, cerâmica porosa e polímeros |
| Faixa de condutividade térmica | 0 a 500 W/mK | 0.1 a 6 W/mK | 0.005 a 2000 W/mK |
| Faixa de Difusividade Térmica | 0 a 300 mm²/s* | Não aplicável | até 1200 mm²/s |
| Faixa de capacidade de calor | Até 5 MJ/m³K* | Não aplicável | Até 5 MJ/m³K |
| Faixa de efusividade térmica | 5 a 40,000 Ws½/m²K | Não aplicável | Não aplicável |
| Faixa de temperatura | -50º a 200ºC
-Com opção de estender até 500ºC |
-55º a 180ºC | -50º a 300ºC |
| Precisão | Melhor que 1% | Melhor que 3% | Melhor que 2% |
| Accuracy | Melhor que 5% | Declarado para °20C ± (3% + 0.02) W/mK |
Melhor que 5% |
| Tempo de teste | 0.8 a 3 seconds | 1 a 4 minutes | 10 a 180 seconds |
| Tamanho de sensor | 18 mm de diâmetro | 150 mm de comprimento | Sensores de 6 mm, 13 mm e 30 mm de diâmetro disponíveis |
| Tamanho mínimo da amostra | Sólidos:
Min. de 18 mm de diâmetro mín. a espessura depende da condutividade térmica. Para materiais abaixo de 1 W / mK a min. espessura de 1 mm é sugerida.
Líquidos e pós: 1,25 mL |
80 mL | Requer duas amostras idênticas.
O diâmetro das amostras deve ser 2,5X o diâmetro do sensor (por exemplo, o sensor de 6 mm requer um diâmetro de amostra de 15 mm)
A espessura deve ter no mínimo o mesmo diâmetro do sensor (por exemplo, o sensor de 6 mm requer amostras de 6 mm de espessura. |
| Tamanho máximo da amostra | Ilimitada | Ilimitada | Ilimitada |
| Padrdões internacionais | ASTM D7984 | ASTM D5334, D5930, e IEEE 442-1981 | ISO 22007-2, GB/T 32064 |
| *calculada |
O sistema Trident da C-Therm oferece três modos diferentes de operação na medição da condutividade térmica dos materiais. O método de alta precisão MTPS é o mais simples e versátil. O método da agulha TLS fornece robustez máxima para essas situações pegajosas. O método Flex TPS fornece a maior flexibilidade sobre os parâmetros experimentais com os sensores flex da C-Therm. Saiba mais sobre como cada método funciona abaixo.
MTPS (Fonte em plano transiente modificado)
Simples e preciso. O método MTPS emprega um sensor unilateral para medir diretamente a condutividade térmica e a efusividade dos materiais. O método MTPS tem a maior precisão, maior sensibilidade, menor tempo de teste e é o mais fácil de usar entre as três técnicas.
Princípios de Operação
O sensor primário da Trident emprega a técnica Modified Transient Plane Source (MTPS) na caracterização da condutividade térmica e efusividade dos materiais. Ele emprega um sensor de refletância de calor interfacial de um lado que aplica uma fonte de calor constante momentânea à amostra. Normalmente, o pulso de medição é de 1 a 3 segundos. A condutividade térmica e a efusividade são medidas diretamente, fornecendo uma visão geral detalhada das propriedades de transferência de calor do material da amostra.
Como funciona?
Uma corrente conhecida é aplicada ao elemento de aquecimento em espiral do sensor, fornecendo uma pequena quantidade de calor.
Um anel de proteção envolve a bobina do sensor para suportar uma transferência de calor unidimensional para a amostra. A corrente aplicada resulta em um aumento da temperatura na interface entre o sensor e a amostra, o que induz uma mudança na queda de tensão do elemento sensor.
A taxa de aumento na tensão do sensor é usada para determinar as propriedades térmicas da amostra. A tensão é calibrada de fábrica para a temperatura. A condutividade térmica é inversamente proporcional à taxa de aumento da temperatura no ponto de contato entre o sensor e a amostra. A voltagem é usada como um substituto para a temperatura e aumentará mais acentuadamente quando os materiais de menor condutividade térmica (por exemplo, espuma) forem testados. Por outro lado, a inclinação da voltagem será mais plana para materiais de maior condutividade térmica (por exemplo, metal). Com o C-Therm Trident, os resultados tabulares da condutividade térmica são relatados em tempo real, tornando a medição da condutividade térmica rápida e fácil. Nenhuma análise de regressão é necessária.
TLS Needle (Agulha de Fonte de linha transiente)
O método TLS emprega uma sonda de agulha para caracterizar a condutividade térmica de materiais viscosos e granulares. É o sensor mais robusto para testes de condutividade térmica.
Princípios de Operação
A técnica Transient Line Source (TLS) opera de acordo com ASTM D5334, D5930 e IEEE Std 442-1981. Comumente chamados de sondas de agulha, os sensores TLS fornecem uma solução robusta e eficiente para medir a condutividade térmica de materiais granulares, pós, polímeros fundidos, sujidades, pastas, géis e pastas.
Esta técnica envolve a colocação de uma agulha aquecida eletricamente em um material. O calor flui radialmente da agulha para a amostra. Durante o aquecimento, a diferença de temperatura entre um termopar (T1) posicionado no meio do fio de aquecimento e um segundo termopar (T2) localizado na ponta da agulha é medida. Ao representar graficamente essa diferença de temperatura em relação ao logaritmo do tempo, a condutividade térmica pode ser calculada. Normalmente, a medição é da ordem de 2 a 10 minutos.
Como funciona?
Uma corrente conhecida é aplicada ao elemento de aquecimento em espiral do sensor, fornecendo uma pequena quantidade de calor.
Um anel de proteção envolve a bobina do sensor para suportar uma transferência de calor unidimensional para a amostra. A corrente aplicada resulta em um aumento da temperatura na interface entre o sensor e a amostra, o que induz uma mudança na queda de tensão do elemento sensor.
A taxa de aumento na tensão do sensor é usada para determinar as propriedades térmicas da amostra. A tensão é calibrada de fábrica para a temperatura. A condutividade térmica é inversamente proporcional à taxa de aumento da temperatura no ponto de contato entre o sensor e a amostra. A voltagem é usada como um substituto para a temperatura e aumentará mais acentuadamente quando os materiais de menor condutividade térmica (por exemplo, espuma) forem testados. Por outro lado, a inclinação da voltagem será mais plana para materiais de maior condutividade térmica (por exemplo, metal). Com o C-Therm Trident, os resultados tabulares da condutividade térmica são relatados em tempo real, tornando a medição da condutividade térmica rápida e fácil. Nenhuma análise de regressão é necessária.
Transient Plane Source (TPS) Flex (Fonte de plano transiente FLEX)
O método TPS emprega um sensor de disco quente de dupla face para determinar simultaneamente a condutividade térmica, a difusividade térmica e a capacidade de calor específica de materiais a partir de uma única medição. O TPS fornece ao usuário a maior flexibilidade e controle sobre os parâmetros experimentais e evita o uso de quaisquer agentes de contato. Recomendado para usuários mais experientes.
Princípios de operação
A configuração Flex do Analisador de Condutividade Térmica C-Therm Trident emprega a técnica Transient Plane Source (TPS) na caracterização da condutividade térmica, difusividade térmica e capacidade de calor específica dos materiais, em conformidade com a norma ISO 22007-2
Como funciona?
A energia é aplicada ao elemento de aquecimento em espiral do sensor, fornecendo uma pequena quantidade de calor. Isso resulta em um aumento na temperatura na interface entre o sensor e a amostra, o que induz uma mudança de tensão no elemento sensor.
Os resultados da execução inicial de aferição são usados para estimar o tempo de teste, o nível de potência e o tamanho ideal do sensor. O experimento é executado com os novos parâmetros. Pode ser necessário repetir até que os parâmetros corretos sejam identificados. A orientação é fornecida na ISO 22007-2.2.
O resultado do teste é um gráfico de temperatura versus tempo.
Os resultados são analisados com um procedimento de solução iterativa para gerar dados de propriedades térmicas, como difusividade e condutividade térmica.
Sensores de reposição
MTPS
Adequado para testar sólidos, líquidos, pós, e pastas. O sensor MTPS oferece “Plug & Play” para caracterização de condutividade térmica
Ambiental – Operacional
-Faixa de temperatura operacional para a cabeça do sensor: -50 ° C a + 200 ° C (com opção de estender até 500 ° C)
Nota: O sensor NÃO aquece a amostra além de alguns graus.
-Umidade relativa: até 95% sem condensação
-Externo: vácuo para 6 Atm (90 PSIG)
Calibração
-O sensor é calibrado de fábrica e fornecido no formato “Plug & Play”.
-Os dados de calibração são armazenados no chip de ID do sensor no conector do sensor.
-Os dados de calibração são verificados antes da operação do sensor com materiais de referência padrão.
-Os sensores são intercambiáveis e substituíveis em campo.
Sensor de sonda de agulha de fonte de linha transiente (TLS)
Os sensores C-Therm TLS são adequados para testar uma ampla gama de materiais, incluindo resinas plásticas, fundidos, lamas, pastas, tintas, materiais de interface térmica, alimentos, pós e solos.
-Método de teste: Transient Line Source (TLS)
-Padrões: ASTM D5334, D5930 e IEEE Std 442-1981
-Comprimento da agulha: 150 mm
-Faixa de condutividade térmica: 0,1 a 6 W / m.K
-Faixa de temperatura para agulha: -55 a +180 ° C
-Precisão (@ 20 ° C): ± (3% + 0,02) W / mK
Transient Plane Source (TPS) Flex
O método TPS emprega um sensor de dupla face na caracterização da condutividade térmica e difusividade dos materiais. O TPS fornece ao usuário a maior flexibilidade e controle sobre os parâmetros experimentais e evita o uso de quaisquer agentes de contato. Recomendado para usuários mais experientes.
Intervalo k: 0,03 a 500 W / mK
Faixa de temperatura: -50 a 300 ° C
Tipo de amostra: sólido
Padrão: ISO 22007
Câmara térmica
O Trident oferece aos usuários a flexibilidade de operar o sensor em vários compartimentos ambientais (incluindo câmaras térmicas e caixas de luvas). A C-Therm recomenda a Câmara Térmica Tenney Jr. e oferece o produto como acessório disponível com o Analisador de Condutividade Térmica Trident.
-Faixa de temperatura: -73 ° C a 200 ° C
-Dimensões internas L x P x A (polegadas): 16 x 11 x 12
-Dimensões externas L x P x A (polegadas): 37 x 22,5 x 30,7
-Dimensões da caixa L x P x A (polegadas): 47 x 33 x 41
-Tipo de gabinete: porta padrão
-Energia elétrica: 115V-120V 1 fase 60 Hz
-Amp Draw: 16
-KW: 0,5 kW
Célula líquida
Seu acessório perfeito para testar líquidos. A Célula de Teste de Líquidos de Pequeno Volume foi desenvolvida originalmente com a Divisão de Guerra de Superfície da Marinha dos EUA especificamente para testar emulsões e pós energéticos. A eficácia do acessório em reduzir o efeito de convecção em amostras de teste o torna ideal para caracterizar a condutividade térmica de amostras líquidas, independentemente da viscosidade. A célula de teste de líquidos é comumente aplicada no teste de nano e fluidos de transferência de calor, bem como emulsões. (Nota: não inclui sensor ou base de sensor – vendido separadamente.)
Acessório de teste de compressão
O acessório de teste de compressão (CTA) é projetado e projetado para permitir que os usuários controlem com precisão o nível de compressão ou compactação de uma amostra na caracterização da condutividade térmica do material. O CTA é ideal para aplicações nas áreas de têxteis avançados, tecidos e materiais de interface térmica (TIMs), onde dados representativos de condutividade térmica requerem controle preciso sobre a compactação da amostra. O CTA é compatível com formatos de amostras de sólidos, pastas, graxas e pó.
Célula de alta pressão
A C-Therm oferece uma variedade de células de alta pressão para caracterizar com segurança a condutividade térmica de amostras em ambientes de pressão elevada até 2.000 PSI (~ 138 bar). Os HPCs da C-Therm são populares entre os pesquisadores das indústrias de Petróleo e Gás, Nuclear e de Célula de Combustível.