Стандартът „ASTM E1952-11 Стандартен метод за изпитване на топлопроводимост и топлопроводимост чрез модулирана температурно-диференциална сканираща калориметрия“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва процедура за определяне на топлопроводимостта на хомогенни, непорести твърди материали в диапазона от 0,10 до 1,0 W⁄ (Km) чрез модулирана температурно-диференциална сканираща калориметрия. Тази гама включва много полимерни, стъклени и керамични материали. Може да се изведе и термичната дифузия, която е свързана с топлопроводимостта чрез специфичен топлинен капацитет и плътност. Топлопроводимостта и дифузионността могат да бъдат определени при една или повече температури в диапазона от 0 до 90 градуса.
За целите на този стандарт, някои технически термини, използвани в този стандарт, включително калибриране, диференциална сканираща калориметрия, топлинен капацитет, модулирана температура, прецизност, референтен материал, относително стандартно отклонение, повторяемост, възпроизводимост, специфичен топлинен капацитет, стандартно отклонение, термичен анализ, топлопроводимост и топлопроводимост, са дефинирани в ASTM E473-21, ASTM E1142-23 и ASTM E2161-23.
По-специално за този стандарт, модулиран температурен диференциален сканиращ калориметър се отнася до версия на диференциалния сканиращ калориметър, която осигурява синусоидално променяща се температурна програма на тестваната проба в допълнение към конвенционалните изотермични или температурни програми с линейно повишаване. Резултатите от анализа включват привиден и специфичен топлинен капацитет.
При провеждане на изпитвания, топлинният капацитет на изпитвания образец може да се определи с помощта на модулирания температурен подход, при който към изпитвания образец се прилага осцилаторна или периодично повтаряща се температурна програма (около средна температура), което води до осцилаторен (периодичен) топлинен поток към или извън образеца. Топлинният капацитет на изпитвания образец може да се получи чрез разделяне на амплитудата на получения топлинен поток на амплитудата на осцилиращата (периодична) температура, която го е породила. Специфичният топлинен капацитет се получава чрез нормализиране на топлинния капацитет спрямо масата на пробата.
Точността на получения по този начин топлинен капацитет зависи от експерименталните условия. Когато тънка тестова проба, капсулирана в тава за проби с висока топлопроводимост, се третира с дългосрочни (нискочестотни) температурни колебания, се приема, че тестовата проба е постигнала равномерно разпределение на температурата и получената информация за топлинния капацитет е сравнима с тази на други неосцилаторни методи за изпитване.
Когато единият край на дебел тестов образец е изложен на краткотрайни (високочестотни) температурни колебания, тестовият образец придобива разпределение на температурата по дължината си, зависещо от неговата топлопроводимост. Информацията за видимия топлинен капацитет, получена по този начин, е по-ниска от описания по-горе случай на равномерно разпределение на температурата и е пропорционална на корен квадратен от топлопроводимостта на изпитваните проби.
Топлопроводимостта на изпитвания образец може да се изведе от привидния топлинен капацитет на дебел образец, истинския топлинен капацитет на тънък образец и редица геометрични и емпирични константи.
Ако топлопроводимостта на изпитваната проба е ниска, приближаваща се до тази на околния продухващ газ, е необходима корекция на измерената топлопроводимост, за да се компенсират топлинните загуби, дължащи се на дебелината на изпитваната проба.
Термичната дифузия се получава от определената топлопроводимост, специфичен топлинен капацитет и плътност на изпитваната проба.
Топлопроводимостта е полезен конструктивен параметър за скоростта на топлопреминаване през материала. Резултатите от този метод на изпитване могат да бъдат използвани за целите на проектиране, оценка на услугите, производствен контрол, научноизследователска и развойна дейност и оценка на опасностите.
Тъй като размерът на пробата, използвана при термичен анализ, е от порядъка на 10 до 100 mg, трябва да се внимава тя да е хомогенна или представителна за материала, или и двете. Изчисляването на топлопроводимостта изисква познаване на геометрията на тази проба. Този метод на изпитване изисква специфичен размер и форма на пробата. Могат да се използват и други геометрии, като се направят подходящи промени в изчислителните уравнения.
При вземането на пробата се избират два правилни кръгли цилиндъра, и двата с номинален диаметър 6,3 mm. Първият от тези тестови образци е с номинална дебелина 0,4 мм, а вторият е с номинална дебелина 3,5 мм. Тези образци за изпитване се получават най-удобно чрез изрязване от пръчка с диаметър 6,35 мм, често срещан вид материал. Могат да се използват и други производствени техники, като например рязане от листов материал с помощта на гъбови свредла, машинна обработка от материал или формоване. Кръглите крайни повърхности на изпитваните образци се полират, за да бъдат гладки и успоредни на плюс/минус 600 µm с шкурка със зърнистост 30.
Нашата организация разполага със силен екип, който следи отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. Сред многобройните тестове, измервания, анализи и оценки, предоставяни на бизнеси в различни сектори, са услугите за тестване, съответстващи на стандарта „ASTM E1952-11 Стандартен метод за изпитване на топлопроводимост и топлопроводимост чрез модулирана температурна разлика - сканираща калориметрия“.
Можете да ни помолите да попълним формуляра, за да получим среща, да получим по-подробна информация или да поискаме оценка.
