La norme ASTM E1225 de l'American Society for Testing and Materials (ASTM) « Méthode d'essai standard pour la conductivité thermique des solides par la technique de flux thermique longitudinal comparatif de preuve » décrit une technique en régime permanent pour déterminer la conductivité thermique de solides opaques homogènes. Cette méthode d'essai est valable pour les matériaux dont la conductivité thermique effective est comprise entre 0,2 et 200 W/(m·K) sur une plage de températures comprise entre 90 K et 1 300 K. En dehors de ces plages, sa précision peut être moindre.
Pour cette technique, un système est homogène si la conductivité thermique apparente d'un échantillon ne varie pas de plus de ± 5 % avec des variations d'épaisseur ou de section transversale. Pour les composites ou les systèmes hétérogènes composés de feuilles ou de plaques collées ensemble, l'échantillon doit avoir une largeur et une épaisseur supérieures respectivement à 20 unités. Une unité correspond à l'épaisseur de la feuille ou de la plaque la plus épaisse, de sorte qu'une variation d'une demi-unité de diamètre ou de longueur affecte la valeur de la conductivité thermique apparente de moins de ± 5 %. Pour les systèmes non opaques ou partiellement transparents dans l'infrarouge, l'erreur combinée due à l'hétérogénéité et à la transmittance des photons doit être inférieure à ± 5 %. Les mesures sur des solides hautement transparents doivent être accompagnées d'informations sur le coefficient d'absorption infrarouge, ou les résultats doivent être rapportés sous forme de conductivité thermique apparente.
En science et ingénierie des matériaux, la conductivité thermique est une propriété essentielle qui détermine l'efficacité d'un matériau à transférer la chaleur. Cette propriété est essentielle à la conception de nombreux composants, des dissipateurs thermiques performants en électronique aux barrières thermiques durables des composants aérospatiaux. L'ASTM établit des normes rigoureuses pour garantir des mesures précises et reproductibles. La norme ASTM E1225 propose une méthode comparative précise pour évaluer la conductivité thermique des matériaux solides. Cette norme soutient les avancées dans le domaine des matériaux hautes performances.
Cette norme porte sur la mesure de la conductivité thermique des matériaux solides homogènes, exprimée en watts par mètre-kelvin, à l'aide d'une technique comparative de flux thermique en régime permanent. Cette méthode est particulièrement adaptée aux matériaux à conductivité thermique modérée à élevée, tels que les métaux, les alliages, les céramiques, les polymères, les réfractaires, les carbones, les graphites et leurs composites.
Cette méthode minimise les pertes thermiques en plaçant l'échantillon d'essai entre des matériaux de référence dans une colonne à flux thermique contrôlé, assurant ainsi un transfert thermique uniforme sur toute sa longueur. Cette technique est idéale pour des températures allant de la température ambiante à 1 300 °C, ce qui la rend polyvalente pour les applications à température ambiante et à haute température. Contrairement aux méthodes transitoires (par exemple, le flash laser), cette approche en régime permanent fournit des données très précises pour la conception technique et le contrôle qualité. Cette norme exclut les matériaux à forte porosité, anisotropie ou faible conductivité, orientant les utilisateurs vers des méthodes alternatives telles que la norme ASTM C518 pour les mousses ou la norme ASTM E1461 pour les méthodes de soudage plan transitoire.
L'essence même de la norme ASTM E1225 réside dans l'appareillage à flux thermique protégé qui crée un gradient de température homogène. Lors de la mise en place du dispositif d'essai,
Lors de la préparation des échantillons, des éprouvettes cylindriques ou rectangulaires (généralement de 25 à 50 mm de diamètre et de 50 à 150 mm de longueur) sont découpées dans le matériau, garantissant ainsi un parallélisme et une planéité de surface de 0,025 mm. La colonne est empilée avec des références, de la graisse thermique est appliquée aux interfaces et étalonnée à l'aide de matériaux de référence standard (par exemple, du quartz ou des métaux certifiés NIST).
Lors de la mesure, de la chaleur est appliquée pour obtenir un gradient stable sur l'échantillon. Les températures, l'apport de chaleur et les dimensions sont enregistrés. La valeur k est calculée selon la loi de Fourier. De plus, la résistance de contact, le rayonnement et les instabilités sont corrigés à l'aide des équations de la présente norme. Lors de la rédaction du rapport, les valeurs k sont incluses aux températures moyennes, à l'incertitude (généralement plus ou moins 3 à 5 %) et aux conditions environnementales spécifiées.
La norme ASTM E1225 est largement utilisée dans les industries où la gestion thermique est cruciale :
Notre organisation, forte de son équipe compétente et expérimentée, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés dont ils ont besoin et les accompagne dans l'élaboration, la mise en œuvre et l'amélioration de leurs systèmes de gestion. Dans ce contexte, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme ASTM E1225, Méthode d'essai standardisée pour la conductivité thermique des solides par la technique de preuve de conformité par flux thermique longitudinal.
Pour obtenir un rendez-vous, obtenir des informations plus détaillées ou demander une évaluation, vous pouvez nous demander de remplir notre formulaire et de vous joindre.
