Tiêu chuẩn “ASTM E1952-11 Phương pháp thử tiêu chuẩn về độ dẫn nhiệt và độ khuếch tán nhiệt bằng phép đo nhiệt lượng quét vi sai nhiệt độ điều chế” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển mô tả một quy trình xác định độ dẫn nhiệt của vật liệu rắn đồng nhất, không xốp trong phạm vi từ 0,10 đến 1,0 W⁄ (Km) bằng phép đo nhiệt lượng quét vi sai nhiệt độ điều chế. Dòng sản phẩm này bao gồm nhiều loại vật liệu polyme, thủy tinh và gốm sứ. Độ khuếch tán nhiệt, liên quan đến độ dẫn nhiệt thông qua nhiệt dung riêng và mật độ, cũng có thể được suy ra. Độ dẫn nhiệt và độ khuếch tán có thể được xác định ở một hoặc nhiều nhiệt độ trong khoảng từ 0 đến 90 độ.
Đối với mục đích của tiêu chuẩn này, một số thuật ngữ kỹ thuật được sử dụng trong tiêu chuẩn này, bao gồm hiệu chuẩn, phép đo nhiệt lượng quét vi sai, nhiệt dung, nhiệt độ điều chế, độ chính xác, vật liệu tham chiếu, độ lệch chuẩn tương đối, khả năng lặp lại, khả năng tái tạo, nhiệt dung riêng, độ lệch chuẩn, phân tích nhiệt, độ dẫn nhiệt và độ dẫn nhiệt, được định nghĩa trong ASTM E473-21, ASTM E1142-23 và ASTM E2161-23.
Riêng đối với tiêu chuẩn này, nhiệt lượng kế quét vi sai điều chế là phiên bản của nhiệt lượng kế quét vi sai cung cấp chương trình nhiệt độ thay đổi hình sin cho mẫu thử ngoài các chương trình đẳng nhiệt hoặc tăng nhiệt độ thông thường. Kết quả phân tích bao gồm nhiệt dung biểu kiến và nhiệt dung riêng.
Khi thực hiện các thử nghiệm, nhiệt dung của mẫu thử có thể được xác định bằng cách sử dụng phương pháp điều chỉnh nhiệt độ, trong đó chương trình nhiệt độ dao động hoặc lặp lại theo chu kỳ (xung quanh nhiệt độ trung bình) được áp dụng cho mẫu thử, tạo ra luồng nhiệt dao động (theo chu kỳ) vào hoặc ra khỏi mẫu. Nhiệt dung của mẫu thử có thể thu được bằng cách chia biên độ của dòng nhiệt thu được cho biên độ nhiệt độ dao động (tuần hoàn) tạo ra dòng nhiệt đó. Nhiệt dung riêng được tính bằng cách chuẩn hóa nhiệt dung theo khối lượng mẫu.
Độ chính xác của nhiệt dung thu được theo cách này phụ thuộc vào các điều kiện thực nghiệm. Khi một mẫu thử mỏng được bao bọc trong một chảo mẫu có độ dẫn nhiệt cao được xử lý bằng dao động nhiệt độ dài hạn (tần số thấp), thì có thể cho rằng mẫu thử đã đạt được sự phân bố nhiệt độ đồng đều và thông tin về nhiệt dung thu được có thể so sánh được với thông tin của các phương pháp thử không dao động khác.
Khi một đầu của mẫu thử dày tiếp xúc với dao động nhiệt độ ngắn hạn (tần số cao), mẫu thử sẽ có sự phân bố nhiệt độ dọc theo chiều dài tùy thuộc vào khả năng khuếch tán nhiệt của nó. Thông tin về nhiệt dung biểu kiến thu được theo cách này thấp hơn trường hợp phân bố nhiệt độ đồng đều được mô tả ở trên và tỷ lệ thuận với căn bậc hai của độ dẫn nhiệt của các mẫu thử nghiệm.
Độ dẫn nhiệt của mẫu thử có thể được suy ra từ nhiệt dung biểu kiến của mẫu dày, nhiệt dung thực của mẫu mỏng và một số hằng số hình học và hằng số thực nghiệm.
Nếu độ dẫn nhiệt của mẫu thử thấp, gần bằng độ dẫn nhiệt của khí xả xung quanh, thì cần phải hiệu chỉnh độ dẫn nhiệt đã đo được để bù cho lượng nhiệt bị mất do mẫu thử dày.
Độ khuếch tán nhiệt được xác định dựa trên độ dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng và mật độ của mẫu thử.
Độ dẫn nhiệt là một thông số thiết kế hữu ích cho tốc độ truyền nhiệt qua vật liệu. Kết quả của phương pháp thử nghiệm này có thể được sử dụng cho mục đích thiết kế, đánh giá dịch vụ, kiểm soát sản xuất, nghiên cứu và phát triển và đánh giá mối nguy hiểm.
Vì kích thước mẫu được sử dụng trong phân tích nhiệt vào khoảng 10 đến 100 mg nên phải cẩn thận để đảm bảo mẫu đồng nhất hoặc đại diện cho vật liệu, hoặc cả hai. Để tính toán độ dẫn nhiệt, cần phải biết hình dạng mẫu này. Phương pháp thử nghiệm này yêu cầu kích thước và hình dạng mẫu cụ thể. Có thể sử dụng các hình học khác bằng cách thực hiện những thay đổi phù hợp trong các phương trình tính toán.
Khi lấy mẫu, người ta chọn hai hình trụ tròn bên phải, cả hai đều có đường kính danh nghĩa là 6,3 mm. Mẫu thử đầu tiên có độ dày danh nghĩa là 0,4 mm và mẫu thử thứ hai có độ dày danh nghĩa là 3,5 mm. Những mẫu thử nghiệm này có thể được lấy một cách thuận tiện nhất bằng cách cắt chúng từ thanh có đường kính 6,35 mm, một dạng vật liệu phổ biến. Các kỹ thuật sản xuất khác như cắt từ tấm phôi bằng mũi khoan hình nấm, gia công từ tấm phôi hoặc đúc khuôn cũng có thể được sử dụng. Các bề mặt cuối tròn của mẫu thử được đánh bóng sao cho nhẵn và song song với độ chính xác cộng/trừ 600 µm bằng giấy nhám có độ nhám 30.
Tổ chức của chúng tôi sở hữu đội ngũ nhân viên hùng mạnh, luôn theo sát những phát triển toàn cầu trong lĩnh vực khoa học và công nghệ, đồng thời không ngừng tự hoàn thiện bản thân. Trong số rất nhiều thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá được cung cấp cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, có các dịch vụ thử nghiệm tuân thủ tiêu chuẩn "ASTM E1952-11 Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn về độ dẫn nhiệt và độ khuếch tán nhiệt bằng phương pháp đo nhiệt lượng quét chênh lệch nhiệt độ điều chỉnh".
Bạn có thể yêu cầu chúng tôi điền vào mẫu của chúng tôi để có được một cuộc hẹn, để có thêm thông tin hoặc yêu cầu đánh giá.
