Standarden ”ASTM E1952-11 Standardtestmetod för värmeledningsförmåga och termisk diffusivitet genom modulerad temperaturdifferentiell svepkalorimetri” som utvecklats av American Society for Testing and Materials (ASTM) beskriver en metod för att bestämma värmeledningsförmågan hos homogena, icke-porösa fasta material i intervallet 0,10 till 1,0 W⁄ (Km) genom modulerad temperaturdifferentiell svepkalorimetri. Detta sortiment omfattar många polymera, glas- och keramiska material. Termisk diffusivitet, som är relaterad till värmeledningsförmåga via specifik värmekapacitet och densitet, kan också härledas. Värmeledningsförmåga och diffusivitet kan bestämmas vid en eller flera temperaturer i intervallet 0 till 90 grader.
I denna standard definieras vissa tekniska termer som används i denna standard, inklusive kalibrering, differentiell svepkalorimetri, värmekapacitet, modulerad temperatur, precision, referensmaterial, relativ standardavvikelse, repeterbarhet, reproducerbarhet, specifik värmekapacitet, standardavvikelse, termisk analys, värmeledningsförmåga och värmeledningsförmåga, i ASTM E473-21, ASTM E1142-23 och ASTM E2161-23.
Specifikt för denna standard avser modulerad temperaturdifferentialskanningskalorimeter en version av differentialskanningskalorimetern som tillhandahåller ett sinusformigt varierande temperaturprogram till testprovet utöver konventionella isotermiska program eller temperaturrampprogram. Analysresultaten inkluderar skenbar och specifik värmekapacitet.
Vid tester kan värmekapaciteten hos ett testprov bestämmas med hjälp av den modulerade temperaturmetoden, där ett oscillerande eller periodiskt upprepande temperaturprogram (runt en medeltemperatur) appliceras på ett testprov, vilket producerar ett oscillerande (periodiskt) värmeflöde in i eller ut ur provet. Testprovets värmekapacitet kan erhållas genom att dividera amplituden för det resulterande värmeflödet med amplituden för den oscillerande (periodiska) temperaturen som producerade det. Specifik värmekapacitet erhålls genom att normalisera värmekapaciteten till provmassan.
Noggrannheten hos den värmekapacitet som erhålls på detta sätt beror på de experimentella förhållandena. När ett tunt testprov inkapslat i en provskål med hög värmeledningsförmåga behandlas med långvariga (lågfrekventa) temperaturoscillationer, antas det att testprovet har uppnått en jämn temperaturfördelning och den resulterande värmekapacitetsinformationen är jämförbar med den för andra icke-oscillerande testmetoder.
När ena änden av ett tjockt testprov utsätts för kortvariga (högfrekventa) temperatursvängningar, får testprovet en temperaturfördelning längs sin längd som beror på dess termiska diffusivitet. Den skenbara värmekapacitetsinformationen som erhålls på detta sätt är lägre än det ovan beskrivna fallet med enhetlig temperaturfördelning och är proportionell mot kvadratroten ur testprovernas värmeledningsförmåga.
Testprovets värmeledningsförmåga kan härledas från den skenbara värmekapaciteten hos ett tjockt prov, den verkliga värmekapaciteten hos ett tunt prov och ett antal geometriska och empiriska konstanter.
Om testprovets värmeledningsförmåga är låg och närmar sig den omgivande spolgasens, krävs en korrigering av den uppmätta värmeledningsförmågan för att kompensera för värmeförluster på grund av det tjocka testprovet.
Termisk diffusivitet härleds från den bestämda värmeledningsförmågan, specifika värmekapaciteten och densiteten hos testprovet.
Värmeledningsförmåga är en användbar konstruktionsparameter för värmeöverföringshastigheten genom ett material. Resultaten av denna testmetod kan användas för designändamål, serviceutvärdering, produktionskontroll, forskning och utveckling samt riskbedömning.
Eftersom provstorleken som används vid termisk analys är i storleksordningen 10 till 100 mg, måste man vara noga med att säkerställa att den är homogen eller representativ för materialet, eller båda. För att beräkna värmeledningsförmågan krävs det att man känner till provets geometri. Denna testmetod kräver en specifik provstorlek och form. Andra geometrier kan användas genom att göra lämpliga ändringar i beräkningsekvationerna.
Vid provtagning väljs två räta cirkulära cylindrar, båda nominellt 6,3 mm i diameter. Det första av dessa testprover är nominellt 0,4 mm tjockt och det andra är nominellt 3,5 mm tjockt. Dessa testprover erhålls enklast genom att skära dem från en stång med en diameter på 6,35 mm, ett vanligt material. Andra tillverkningstekniker som att skära från plåt med hjälp av svampborrar, bearbetning från plåt eller gjutning kan också användas. De cirkulära ändytorna på testproverna poleras tills de är släta och parallella med plus/minus 600 µm med sandpapper med kornstorlek 30.
Vår organisation har en stark arbetsstyrka som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och kontinuerligt förbättrar sig. Bland de många tester, mätningar, analyser och utvärderingar som tillhandahålls för företag inom olika sektorer finns testtjänster som uppfyller standarden "ASTM E1952-11 Standard Test Method for Thermal Conductivity and Thermal Diffusivity by Modulated Temperature Difference Scanning Calorimetry".
Du kan be oss fylla i vårt formulär för att få en tid, för att få mer detaljerad information eller för att begära en utvärdering.
