يصف المعيار "طريقة الاختبار القياسية ASTM E1952-11 للتوصيل الحراري والانتشار الحراري عن طريق المسح الحراري التفاضلي لدرجة الحرارة المعدلة" الذي طورته الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM) إجراءً لتحديد التوصيل الحراري للمواد الصلبة المتجانسة غير المسامية في نطاق من 0,10 إلى 1,0 واط⁄ (كم) عن طريق المسح الحراري التفاضلي لدرجة الحرارة المعدلة. تتضمن هذه المجموعة العديد من المواد البوليمرية والزجاجية والسيراميكية. يمكن أيضًا اشتقاق الانتشار الحراري، والذي يرتبط بالتوصيل الحراري من خلال السعة الحرارية النوعية والكثافة. يمكن تحديد الموصلية الحرارية والانتشارية عند درجة حرارة واحدة أو أكثر في نطاق من 0 إلى 90 درجة.
لأغراض هذا المعيار، يتم تعريف بعض المصطلحات التقنية المستخدمة في هذا المعيار، بما في ذلك المعايرة، وقياس السعرات الحرارية التفاضلية، والسعة الحرارية، ودرجة الحرارة المعدلة، والدقة، والمواد المرجعية، والانحراف المعياري النسبي، والقدرة على التكرار، وإمكانية إعادة الإنتاج، والسعة الحرارية النوعية، والانحراف المعياري، والتحليل الحراري، والتوصيل الحراري، والتوصيل الحراري، في ASTM E473-21، وASTM E1142-23، وASTM E2161-23.
بالنسبة لهذا المعيار على وجه التحديد، يشير مقياس الحرارة التفاضلي المعدل لدرجة الحرارة إلى نسخة من مقياس الحرارة التفاضلي الذي يوفر برنامج درجة حرارة متغيرة جيبيًا لعينة الاختبار بالإضافة إلى برامج منحدر درجة الحرارة أو الحرارة التقليدية. تتضمن نتائج التحليل السعة الحرارية الظاهرة والنوعية.
عند إجراء الاختبارات، يمكن تحديد السعة الحرارية لعينة الاختبار باستخدام نهج درجة الحرارة المعدلة، حيث يتم تطبيق برنامج درجة حرارة متذبذب أو متكرر بشكل دوري (حول درجة الحرارة المتوسطة) على عينة اختبار، مما ينتج عنه تدفق حراري متذبذب (دوري) داخل العينة أو خارجها. يمكن الحصول على السعة الحرارية لعينة الاختبار عن طريق تقسيم سعة تدفق الحرارة الناتج على سعة درجة الحرارة المتذبذبة (الدورية) التي أنتجته. يتم الحصول على السعة الحرارية النوعية عن طريق تطبيع السعة الحرارية على كتلة العينة.
تعتمد دقة السعة الحرارية التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة على الظروف التجريبية. عندما يتم التعامل مع عينة اختبار رقيقة مغلفة في وعاء عينة ذات موصلية حرارية عالية باستخدام تذبذبات درجة الحرارة طويلة الأمد (منخفضة التردد)، فمن المفترض أن عينة الاختبار حققت توزيعًا موحدًا لدرجة الحرارة وأن معلومات السعة الحرارية الناتجة قابلة للمقارنة بتلك الخاصة بطرق الاختبار غير التذبذبية الأخرى.
عندما يتعرض أحد طرفي عينة اختبار سميكة لتذبذبات درجة الحرارة قصيرة المدى (عالية التردد)، تكتسب عينة الاختبار توزيعًا لدرجة الحرارة على طولها اعتمادًا على انتشارها الحراري. إن معلومات السعة الحرارية الظاهرة التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة أقل من حالة توزيع درجة الحرارة المنتظمة الموضحة أعلاه وتتناسب مع الجذر التربيعي للتوصيل الحراري لعينات الاختبار.
يمكن اشتقاق الموصلية الحرارية لعينة الاختبار من السعة الحرارية الظاهرية لعينة سميكة، والسعة الحرارية الحقيقية لعينة رقيقة، وعدد من الثوابت الهندسية والتجريبية.
إذا كانت الموصلية الحرارية لعينة الاختبار منخفضة، وتقترب من الموصلية الحرارية للغاز المطهر المحيط، فإن التصحيح للتوصيل الحراري المقاس يكون مطلوبًا للتعويض عن الخسائر الحرارية بسبب عينة الاختبار السميكة.
يتم الحصول على الانتشار الحراري من خلال تحديد الموصلية الحرارية والسعة الحرارية النوعية وكثافة العينة المختبرة.
الموصلية الحرارية هي معلمة تصميم مفيدة لمعدل انتقال الحرارة عبر مادة ما. يمكن استخدام نتائج طريقة الاختبار هذه لأغراض التصميم وتقييم الخدمة ومراقبة الإنتاج والبحث والتطوير وتقييم المخاطر.
نظرًا لأن حجم العينة المستخدمة في التحليل الحراري يتراوح بين 10 إلى 100 ملجم، فيجب الحرص على التأكد من أنها متجانسة أو تمثل المادة، أو كليهما. يتطلب حساب الموصلية الحرارية معرفة هندسة هذه العينة. تتطلب طريقة الاختبار هذه حجمًا وشكلًا محددين للعينة. يمكن استخدام الأشكال الهندسية الأخرى عن طريق إجراء التغييرات المناسبة على معادلات الحساب.
عند أخذ العينة، يتم اختيار أسطوانتين دائريتين يمينيتين، يبلغ قطر كل منهما اسميًا 6,3 ملم. العينة الأولى من هذه العينات الاختبارية يبلغ سمكها اسميًا 0,4 ملم، والثانية يبلغ سمكها اسميًا 3,5 ملم. يمكن الحصول على عينات الاختبار هذه بسهولة عن طريق قطعها من قضيب بقطر 6,35 ملم، وهو شكل شائع من المواد. يمكن أيضًا استخدام تقنيات تصنيع أخرى مثل القطع من مخزون الصفائح باستخدام المثاقب على شكل فطر، أو التشغيل من المخزون، أو القولبة. يتم تلميع الأسطح الدائرية النهائية لعينات الاختبار لتصبح ناعمة ومتوازية مع زائد/ناقص 600 ميكرومتر باستخدام ورق صنفرة بحجم 30.
تتمتع مؤسستنا بقوى عاملة متميزة تتابع عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، وتسعى باستمرار إلى تطوير نفسها. ومن بين الاختبارات والقياسات والتحليلات والتقييمات العديدة التي نقدمها للشركات في مختلف القطاعات، خدمات اختبار متوافقة مع معيار "ASTM E1952-11: طريقة الاختبار القياسية للتوصيل الحراري والانتشار الحراري باستخدام قياس السعرات الحرارية بفرق درجة الحرارة المعدل".
يمكنك أن تطلب منا ملء النموذج الخاص بنا للحصول على موعد ، أو للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً أو لطلب تقييم.
