GHFM-01 防護式熱流儀

GHFM-01防護式熱流儀設計用於測試均質和異質材料的熱阻和熱導率。

符合ASTM E1530-19標準

適用於金屬、聚合物、複合材料和膏體

GHFM-01防护式热流仪

防護式熱流儀(GHFM-01)遵循ASTM E1530-19標準,用於在-20°C~310°C的溫度下對固體(如:金屬、聚合物、復合材料及膏體)的熱阻和熱導率進行測試。Thermtest特有的測試堆棧,用先進的電機控制取代了傳統的氣動運動,實現自動控制樣品厚度之測試、加壓或壓強。

GHFM-01特性

GHFM-01特性

先進的GHFM-01主要針對固體(如:金屬、聚合物、複合材料及膏體)的熱阻率與熱導率進行測量。具體來說,它是通過測量熱阻來計算熱導率,是測試非均質材料真實熱導率的最準確方法。熱阻的穩態測量代表了樣品在穿透厚度尺寸範圍內的穩定傳熱性能。

根據該方法,樣品穿透厚度處於穩定的溫度梯度狀態,樣品的熱導率則可通過測量樣品兩端的溫差及額外的溫度獲得。

該測試堆棧由加熱體(集成溫度感測器的上測試板)和散熱體(集成溫度感測器的下測試板)兩部分組成。另一組溫度感測器被安放在樣品頂部和底部表面附近位置。

一旦樣品兩端的溫度達到了穩態,就可以應用傅里葉傳導方程了。由測得的溫度可以得到RS (m²•K/W),等於樣品的厚度d (m)與其導熱系數λ (W/m•K)的比值:

GHFM

上述方程為線性形式,是儀器的工作方程式。常數 F (m²•K/W)和 Rint (m²•K/W),可通過儀器校准獲得。為此,我們採用了已知熱導率和熱阻的校准樣品,並提供熱阻和熱導率的校准結果。

GHFM-01規格

按照國際標準,GHFM-01 專為均質和非均質材料測試而設計。

材料

金屬、聚合物、復合材料及糊劑

感測器類型

熱電偶(x6)

應用

一般測試

方向

穿透厚度

熱導率範圍

0.1~40 W/m•K

測量時間

40~60分鐘

準確率

± 3%

再現性*

± 1~2%

測試板溫度範圍*

-20~310°C

壓力

自動高達379 KPa (55 psi)

樣品直徑

50~50.8 mm

樣品厚度

最高可达25 mm | 若使用選配軟件薄膜最薄薄至0.1 mm

標準

ASTM E1560-19

*每套系統包含冷卻循環器

GHFM-01亮點

易换热流模块

易於更換的熱流模塊

無需任何工具即可更換下通量模塊,該模塊是校准後熱流感測器的一部分。它配有多個用於監測溫度的熱電偶,以確認整個樣品的溫度梯度是否處於穩態條件。

温度控制

溫度控制

通過配有熱電偶的熱交換器對優化選擇的加熱體進行冷卻而達成。這些熱電偶解析度為0.01°C,被安置在測試堆棧的上、下兩端,用於精確控制測試板的溫度。樣品厚度方向的側向熱損失通過使用保護爐被降至最低。上、下測試板及保護爐的溫度可以通過方便好用的GHFM-01軟件控制進行完成控制。

厚度测量

厚度測量

通過測量熱阻來確定材料的熱導率需要精確的樣品厚度。GHFM-01採用專有萬向設計,它的優點是可以自動測定樣品厚度(適用於剛性材料),或者使用用戶定義的樣品厚度、所施壓力或壓強(適用於可壓縮材料)。樣品厚度均採用數字光學編碼器技術進行測量,可確保最精確(±0.025 mm)的樣品厚度測量結果。

操作

操作

每台GHFM-01都附帶功能豐富的Windows軟件包。這一簡單易用的軟件為用戶提供了無限的溫度、厚度、壓力或壓強的自動化設置。基本的測試和校准步驟也可完全自動化,還有諸如保存、導出和打印測量結果等附加功能。

夹紧控制

夾緊控制

對於剛性材料,GHFM-01的測試板會自動夾緊以實現與樣品的最佳接觸。當測試可壓縮材料時,可以在軟件中設置所需的高度、壓力或壓強(最高可達80kg,379 kPa – 55psi),一旦達到所需的樣品高度或壓力,測試板將自動停止。

校准

校准

所有的校准條件,如參照材料管理、溫度步驟和壓力都可以通過GHFM-01軟件實現完全自動化。校准驗證通過內置的驗證程序進行。

樣品測量

样品

樣品

GHFM-01樣品的直徑應為50~50.8 mm。頂面和底面應保持平整且平行。需在樣品頂面和底面薄薄抹上一層接觸膏。

大致時間:1分鐘。

将样品放置在GHFM-01测试堆栈上

將樣品放置在GHFM-01測試堆棧上

然後可以將樣本加載到測試堆棧中。對於剛性材料,上層堆棧將接近系統默認壓力。對於軟性材料,用戶可以定義一個特定的壓力或所需的厚度。壓力和厚度測試參數可以在測試計劃內進行控制。

大致時間:1分鐘。

测量

測量

使用GHFM-01軟件,用戶可以設定無限溫度步驟(最高支持溫度達300°C)。內部紅色背光表示測試正在進行。

大致時間:40~60分鐘。

导出计算结果

導出計算結果

上、下測試板的溫度由GHFM-01軟件進行監測,以保證溫度穩定性。測得的熱阻和計算得出的熱導率結果以表格的形式顯示,並可導出至Excel。內部藍色背光表示測試完成,測試堆棧可以安全觸摸。

大致時間:1分鐘。

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