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TPS2500S應(yīng)用-使用TPS方法測(cè)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(cè)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(cè)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(zhǎng)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(cè)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(wú)限介質(zhì)中,因此數(shù)據(jù)的測(cè)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(cè)量,以突出測(cè)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(cè)試參數(shù)包括 3s 秒測(cè)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(cè)試參數(shù)包括 1s測(cè)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(kù)。

 

使用瞬態(tài)平面源標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)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(cè)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(zhǎng)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(cè)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(wú)限介質(zhì)中,因此數(shù)據(jù)的測(cè)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(cè)量,以突出測(cè)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

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(cè)試參數(shù)包括 3s 秒測(cè)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(cè)試參數(shù)包括 1s測(cè)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(kù)。

 

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