TPS2500S應(yīng)用-使用TPS方法測定金屬合金的導(dǎo)熱系數(shù)
發(fā)表時(shí)間：2024-08-09
使用瞬態(tài)平面源標(biāo)準(zhǔn)法測量了兩種金屬合金鋁 6061-T6 （Al 6061） 和 ETP 銅 UNS C11000 （ETP 銅） 的導(dǎo)熱系數(shù) （W/mK）。
圖 1.TPS2500S 熱常數(shù)分析儀使用戶能夠在很寬的溫度范圍內(nèi)測量各種材料類型和幾何形狀的熱性能，符合ISO 22007-2.2 標(biāo)準(zhǔn)。
金屬合金樣品呈長方體形式，直徑為31.8mm ，厚度為26mm 。
圖2.鋁6061的實(shí)驗(yàn)裝置。
當(dāng)使用TPS標(biāo)準(zhǔn)方法測量材料的熱性能時(shí)，TPS傳感器被放置在兩個(gè)樣品件之間，每個(gè)樣品件的平面表面面向傳感器。導(dǎo)熱系數(shù)方程的解假設(shè)傳感器是在無限介質(zhì)中，因此數(shù)據(jù)的測量和后續(xù)分析必須考慮到可用的樣本大小和樣品的外部邊界所造成的限制。
結(jié)果:
環(huán)境溫度為23°C，相對(duì)濕度為41%。使用 TPS 標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行了 10 次測量，以突出測量的精度。
Al 6061 和 ETP 銅：使用 TPS2500S（TPS法）的導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果
|
樣品 |
λ (W/m·K) |
RSD (%) |
參考* λ (W/m·K) |
|
鋁 6061 |
168.3 |
0.24 |
167 |
|
ETP 銅 |
389.3 |
0.73 |
388 |
注：λ為導(dǎo)熱系數(shù);RSD 是相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差。Al 6061：測試參數(shù)包括 3s 秒測量和2W功率提供給 TPS 傳感器（#5465 - 3.189mm半徑）。輸入的體積熱容為 2.419 MJ/mK。ETP 銅纜：測試參數(shù)包括 1s測試和2W電源提供給 TPS 傳感器（#5465 - 3.189mm 半徑）。輸入的體積熱容為 3.423 MJ/mK。
對(duì)于Al 6061，平均導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果為168.3 W/m•K，在參考導(dǎo)熱系數(shù)值的0.8%以內(nèi)。對(duì)于ETP銅，平均導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果為393.8 W/m•K，在參考導(dǎo)熱系數(shù)值的1.5%以內(nèi)。
*參考資料 - www.matweb.com - 材料屬性在線數(shù)據(jù)庫。
使用瞬態(tài)平面源標(biāo)準(zhǔn)法測量了兩種金屬合金鋁 6061-T6 （Al 6061） 和 ETP 銅 UNS C11000 （ETP 銅） 的導(dǎo)熱系數(shù) （W/mK）。
圖 1.TPS 2500 S 熱常數(shù)分析儀使用戶能夠在很寬的溫度范圍內(nèi)測量各種材料類型和幾何形狀的熱性能，符合ISO 22007-2.2 標(biāo)準(zhǔn)。
金屬合金樣品呈長方體形式，直徑為31.8mm ，厚度為26mm 。
圖2.鋁6061的實(shí)驗(yàn)裝置。
當(dāng)使用TPS標(biāo)準(zhǔn)方法測量材料的熱性能時(shí)，TPS傳感器被放置在兩個(gè)樣品件之間，每個(gè)樣品件的平面表面面向傳感器。導(dǎo)熱系數(shù)方程的解假設(shè)傳感器是在無限介質(zhì)中，因此數(shù)據(jù)的測量和后續(xù)分析必須考慮到可用的樣本大小和樣品的外部邊界所造成的限制。
結(jié)果:
環(huán)境溫度為23°C，相對(duì)濕度為41%。使用 TPS 標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行了 10 次測量，以突出測量的精度。
Al 6061 和 ETP 銅：使用 TPS 2500 S（TPS法）的導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果
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樣品 |
λ (W/m·K) |
RSD (%) |
參考* λ (W/m·K) |
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鋁 6061 |
168.3 |
0.24 |
167 |
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ETP 銅 |
389.3 |
0.73 |
388 |
注：λ為導(dǎo)熱系數(shù);RSD 是相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差。Al 6061：測試參數(shù)包括 3s 秒測量和2W功率提供給 TPS 傳感器（#5465 - 3.189mm半徑）。輸入的體積熱容為 2.419 MJ/mK。ETP 銅纜：測試參數(shù)包括 1s測試和2W電源提供給 TPS 傳感器（#5465 - 3.189mm 半徑）。輸入的體積熱容為 3.423 MJ/mK。
對(duì)于Al 6061，平均導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果為168.3 W/m•K，在參考導(dǎo)熱系數(shù)值的0.8%以內(nèi)。對(duì)于ETP銅，平均導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果為393.8 W/m•K，在參考導(dǎo)熱系數(shù)值的1.5%以內(nèi)。
*參考資料 - www.matweb.com - 材料屬性在線數(shù)據(jù)庫。
