Fortschrittliche Messplattform für thermophysikalische Eigenschaften: MP-1
Der MP-1 wurde entwickelt, um die absolute Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit, spezifische Wärmekapazität und thermische Effusivität von Feststoffen, Flüssigkeiten, Pasten und Pulvern mithilfe einer leistungsstarken Kombination mehrerer Messmethoden zu bestimmen.
- Transient Plane Source (TPS): ISO 22007-2, ISO 22007-7, GB/T 32064 (Feststoffe)
- Transient Hot Wire (THW): ASTM D7896 (Flüssigkeiten)
- Modified Transient Plane Source (MTPS): ISO 22007-7:2023
- Transient Line Source (TLS): ASTM D5334-22a, ASTM D5930
- Transient Hot Strip (THS)
Die leistungsstarke Kombination aus Transient Plane Source (TPS), Transient Hot Wire (THW), Transient Line Source (TLS) und Transient Hot Strip (THS) bietet dem MP-1 eine einzigartige und vielseitige Auswahl an Prüfmethoden für unterschiedlichste Probentypen.
Die Methoden TPS und THW werden weltweit für die präzise Bestimmung der absoluten Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit, spezifischen Wärmekapazität und thermischen Effusivität eingesetzt. Diese Vielseitigkeit wird zusätzlich durch unsere proprietäre Temperature Platform (TP) erweitert, die sowohl von akademischen als auch industriellen Anwendern sehr geschätzt wird.
MP-1 Methods:
Transient Plane Source (TPS) Methode
Der für Feststoffe, Pasten und Pulver entwickelte TPS-Sensor besteht aus einer doppelten Nickelspirale, die zwischen isolierenden Schichten eingebettet ist. Im Standardbetrieb (zweiseitige Messung) wird der Sensor zwischen zwei Proben desselben Materials platziert. Zusätzlich ist eine einseitige Messung (Single-Sided) möglich, bei der lediglich ein Probenstück benötigt wird. Unser proprietäres TPS-Berechnungsmodell bestimmt sowohl den Kontaktwiderstand zwischen Sensor und Probe als auch die Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit, volumetrische spezifische Wärmekapazität und thermische Effusivität der Probe.
Transient-Hot-Wire-Methode (THW)
Der für Flüssigkeiten und Phasenwechselmaterialien (PCMs) entwickelte THW-Sensor besteht aus einem austauschbaren dünnen Heizdraht (40 mm Länge), der in einer speziell konstruierten Sensor- und Probenzelle befestigt ist. Diese Konstruktion ermöglicht das Gegenpressurisieren von Flüssigkeiten, sodass Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit und volumetrische spezifische Wärmekapazität auch oberhalb des Siedepunkts gemessen werden können. Die Messungen erfolgen mit sehr kurzen Messzeiten (ca. 1 Sekunde), um konvektive Effekte bei Proben mit einem breiten Viskositätsbereich zu minimieren.
Transient-Line-Source-Methode (TLS)
Der für Böden, Pasten und Polymere entwickelte TLS-Sensor besteht aus einem dünnen Heizdraht und einem Temperatursensor, die in einem Stahlrohr eingeschlossen sind. Der Sensor wird vollständig in die zu untersuchende Probe eingeführt. Die Probe wird mit Wärme über eine Konstantstromquelle (q) beaufschlagt, während der Temperaturanstieg über einen definierten Zeitraum aufgezeichnet wird. Die Steigung (a) der Kurve aus Temperaturanstieg gegenüber dem Logarithmus der angepassten Zeit wird zur Berechnung der Wärmeleitfähigkeit (k) verwendet.
Transient-Hot-Strip-Methode (THS)
Der THS-Sensor basiert auf demselben theoretischen Prinzip und derselben Probenkonfiguration wie der TPS-Sensor, besitzt jedoch die besondere Fähigkeit, Proben mit komplexen Geometrien zu messen. Die Messergebnisse umfassen Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit und volumetrische spezifische Wärmekapazität der Probe. Es sind Bulk-, Anisotropie- und Plattenmodule verfügbar.
Technische Spezifikationen:
| Methoden | TPS | THW | MTPS | THS | TLS |
|---|---|---|---|---|---|
| Materialien | Feststoffe, Pasten und Pulver | Flüssigkeiten und Phasenwechselmaterialien (PCMs) | Feststoffe, Pasten und Pulver | Rechteckige Festkörper | Böden, Pasten und Polymere |
| Messmodule |
3-D: Bulk, Anisotropie, Slab Anisotropie, Slab, Finite, Thin Film ( Dünnschichten) 1-D: Standard, 1-D Slab, TR Thin-Film ( Dünnschichten), TR Kontaktwiderstand Allgemein: Spezifische Wärme |
Bulk |
3-D: Bulk, Anisotropie, Slab Anisotropie, Slab | 1-D: Standard, 1-D Slab |
Bulk, Anisotropie, Slab | Bulk |
| Wärmeleitfähigkeit (W/m•K) | 0.005 - 2000 | 0.01 - 2 | 0.03 - 500 | 0.01 - 2 | |
| Temperaturleitfähigkeit (mm²/sec) | 0.01 - 1200 | bis 0.5 | 0.01 - 300 | bis 0.5 | |
| Spezifische Wärmekapazität (J/kg-K) | bis 5 | bis 5 | bis 5 | bis 5 | |
| Thermische Effusivität (W√s/m²K) | 5 - 60000 | k. A. | 20 - 40000 | k. A. | |
| Messdauer (s) | 0.25 - 2560 | 1 | 0.25 - 2560 | 0.25 - 2560 | 180 |
| Genauigkeit (Wärmeleitfähigkeit) | 3% | 2% | 5% | 5% | 5% |
| Wiederholbarkeit (Wärmeleitfähigkeit) | 1% | 1% | 2% | 2% | 2% |
| Temperaturbereich (°C)** |
0 bis 300 -160 / -45 bis 300 bis 750 / 1000 |
10 bis 200 -40 bis 200 -160 / -40 / 0 bis 300 |
0 bis 100 / -50 bis 200 | -75 bis 300 | -40 bis 100 |
| Normen |
ISO 22007-2:2022, ISO 22007-7:2023, GB/T 32064-2015 |
ASTM D7896-19 | ISO 22007-7:2023 |
ASTM D5334-22a, ASTM D5930-17, IEEE 442-2017 |
|
| * Basierend auf dem verwendeten Messmodul. ** Für Temperaturmessungen ist eine externe Temperaturregelung erforderlich. |