استاندارد انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) با عنوان "روش آزمون استاندارد ASTM E1225 برای رسانایی حرارتی جامدات با استفاده از تکنیک جریان حرارتی طولی-مقایسه‌ای اثباتی" یک تکنیک حالت پایدار برای تعیین رسانایی حرارتی جامدات مات همگن را شرح می‌دهد. این روش آزمون برای موادی که رسانایی حرارتی مؤثری در محدوده 0,2 تا 200 وات بر (متر کلوین) در محدوده دمایی 90 کلوین تا 1300 کلوین دارند، معتبر است. در خارج از این محدوده‌ها، می‌توان از آن با دقت کمتری استفاده کرد.
برای این تکنیک، یک سیستم همگن است اگر رسانایی حرارتی ظاهری یک نمونه با تغییر در ضخامت یا سطح مقطع بیش از مثبت یا منفی ۵ درصد تغییر نکند. برای کامپوزیت‌ها یا سیستم‌های ناهمگن متشکل از ورق‌ها یا صفحات متصل به هم، نمونه باید به ترتیب بیش از ۲۰ واحد عرض و ۲۰ واحد ضخامت داشته باشد. یک واحد، ضخامت ضخیم‌ترین ورق یا صفحه است، به طوری که تغییرات نیم واحد در قطر یا طول، مقدار رسانایی حرارتی ظاهری را کمتر از مثبت یا منفی ۵ درصد تحت تأثیر قرار می‌دهد. برای سیستم‌هایی که در مادون قرمز غیر مات یا تا حدی شفاف هستند، خطای ترکیبی ناشی از عدم همگنی و عبور فوتون باید کمتر از مثبت یا منفی ۵ درصد باشد. اندازه‌گیری‌ها روی جامدات بسیار شفاف باید با اطلاعاتی در مورد ضریب جذب مادون قرمز همراه باشد، یا نتایج باید به عنوان رسانایی حرارتی ظاهری گزارش شوند.
در علم و مهندسی مواد، رسانایی حرارتی یک ویژگی حیاتی است که تعیین می‌کند یک ماده چقدر می‌تواند گرما را به طور مؤثر منتقل کند. این ویژگی برای طراحی همه چیز، از هیت سینک‌های کارآمد در الکترونیک گرفته تا موانع حرارتی بادوام در اجزای هوافضا، ضروری است. ASTM استانداردهای دقیقی را برای اطمینان از اندازه‌گیری‌های دقیق و تکرارپذیر ارائه می‌دهد. ASTM E1225 یک روش مقایسه‌ای دقیق برای ارزیابی رسانایی حرارتی در مواد جامد ارائه می‌دهد. این استاندارد از پیشرفت‌ها در مواد با کارایی بالا پشتیبانی می‌کند.
این استاندارد بر اندازه‌گیری رسانایی حرارتی مواد جامد همگن، که بر حسب وات بر متر-کلوین بیان می‌شود، با استفاده از تکنیک جریان حرارت مقایسه‌ای حالت پایدار تمرکز دارد. این روش به ویژه برای موادی با رسانایی حرارتی متوسط تا بالا، مانند فلزات، آلیاژها، سرامیک‌ها، پلیمرها، نسوزها، کربن‌ها، گرافیت‌ها و کامپوزیت‌های آنها مناسب است.
این روش با قرار دادن نمونه آزمایشی بین مواد مرجع در یک ستون جریان حرارتی کنترل‌شده، تلفات حرارتی را به حداقل می‌رساند و انتقال حرارت یکنواخت را در طول آن تضمین می‌کند. این تکنیک برای دماهای مختلف از دمای محیط تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد ایده‌آل است و آن را برای کاربردهای دمای اتاق و دمای بالا تطبیق‌پذیر می‌کند. برخلاف روش‌های گذرا (مانند فلش لیزر)، این رویکرد حالت پایدار، داده‌های بسیار دقیقی را برای طراحی مهندسی و کنترل کیفیت ارائه می‌دهد. این استاندارد موادی با تخلخل بالا، ناهمسانگردی یا رسانایی کم را مستثنی می‌کند و کاربران را به سمت روش‌های جایگزین مانند ASTM C518 برای فوم‌ها یا ASTM E1461 برای روش‌های جوشکاری صفحه‌ای گذرا هدایت می‌کند.
جوهره استاندارد ASTM E1225 در دستگاه جریان حرارت محافظت‌شده نهفته است که یک گرادیان دمایی همگن ایجاد می‌کند. هنگام تنظیم دستگاه آزمایش،
در طول آماده‌سازی نمونه، نمونه‌های استوانه‌ای یا مستطیلی (معمولاً با قطر ۲۵ تا ۵۰ میلی‌متر و طول ۵۰ تا ۱۵۰ میلی‌متر) از ماده بریده می‌شوند و موازی بودن و صافی سطح ۰.۰۲۵ میلی‌متر تضمین می‌شود. ستون با نمونه‌های مرجع انباشته می‌شود، گریس حرارتی به فصل مشترک‌ها اعمال می‌شود و با استفاده از مواد مرجع استاندارد (مثلاً کوارتز یا فلزات قابل ردیابی توسط NIST) کالیبره می‌شود.
در طول اندازه‌گیری، گرما برای دستیابی به یک گرادیان حالت پایدار در سراسر نمونه اعمال می‌شود. دما، ورودی گرما و ابعاد ثبت می‌شوند. مقدار k با استفاده از قانون فوریه محاسبه می‌شود. علاوه بر این، مقاومت تماسی، تابش و ناپایداری‌ها با استفاده از معادلات ارائه شده در این استاندارد اصلاح می‌شوند. هنگام گزارش، مقادیر k در دماهای میانگین مشخص شده، عدم قطعیت (معمولاً مثبت/منفی ۳-۵ درصد) و شرایط محیطی لحاظ می‌شوند.
استاندارد ASTM E1225 به طور گسترده در صنایعی که مدیریت حرارتی بسیار مهم است، مورد استفاده قرار می‌گیرد:
سازمان ما، با تیم متخصص و باتجربه خود، نیازهای مشتریان خود را درک می‌کند، خدمات آزمایش پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با روش آزمون استاندارد ASTM E1225 برای رسانایی حرارتی جامدات با استفاده از تکنیک جریان حرارتی طولی اثبات انطباق ارائه می‌دهیم.
برای دریافت قرار ملاقات، برای دریافت اطلاعات دقیق تر و یا درخواست ارزیابی، می توانید از ما بخواهید فرم ما را پر کند و به شما برسد.
