自 50 多年前的發展以來，碳纖維已發展成為當今汽車、航空航天和體育用品行業最常用的材料之一。碳纖維材料非常適合需要高強度、輕重量和高耐熱性的應用。
了解材料的熱性能對於各種領域和應用至關重要。 強度、重量和耐用性對於任何材料的結果都起著重要作用，但熱物理特性是設計產品時需要考慮的關鍵特性。 熱物理特性決定了產品可以存儲多少熱量，甚至決定了產品在其預期使用壽命內的性能如何。 在此應用中，我們將研究碳纖維的定向熱性能。
使用設備
使用帶有各向異性模塊的改進瞬態平面源(MTPS) 傳感器的多功能測量平台(MP-V) 測量單個碳纖維樣品的導熱率(W/m·K) 和熱擴散率(MJ/m3K) 。 MP-V 用於測量非對稱結構中各向同性、各向異性、板狀和一維材料的導熱率和擴散率。
碳纖維(Carbon Fiber)
碳纖維是一種輕質有機聚合物，主要由結合在一起形成細長鏈的純碳原子組成。細纖維編織在一起，通常與熱塑性塑料或樹脂粘合，因此碳纖維材料內為很大程度的各向異性。增強材料賦予碳纖維高強度和剛度，使其在某些場合比鋼堅固五倍。不同的強度和所使用的增強材料的類型也會影響碳纖維的導熱性。比如，石墨、金剛石等高導熱材料可使碳纖維的導熱係數大幅增加。
碳纖維以其高剛度、低重量、高耐化學性和耐高溫性而聞名。 這些特性使碳纖維能夠廣泛應用於各個行業。 憑藉所有這些獨特的性能和用途，碳纖維近年來變得越來越受歡迎的原因顯而易見。
MP-V 熱導檢測儀
MP-V 旨在測試固體、液體、膏體和粉末的絕對熱導率、熱擴散率、比熱和熱逸散率。 MP-V 具有瞬態平面源（TPS、ISO 22007-2）和瞬態熱線（THW、ASTM D7896-19）方法以及與其兼容的各種傳感器的強大組合。
MP-V 具有專有的智能瞬態平面源 (iTPS) 功能，專為自動化測試和分析而設計。 iTPS 只需要用戶輸入樣品名稱，並確定每個樣品的適當傳感器和測試參數。
改良式瞬態平面源傳感器 (MTPS)
改良式瞬態平面源傳感器 (MTPS) 由配置有已知背襯絕緣材料的 TPS 傳感器組成，永久封裝在堅固的單面配置中。 這種獨特的設計結合了傳感器的智能設計和測量功能，可為所有材料生成體積和方向特性。 該傳感器能夠測試各向同性、各向異性、平板和一維樣品。
當被測樣品具有定向熱性能時，使用各向異性 TPS 改性劑。 在瞬態分析應用程序中同時測量和報告徑向和軸向的熱特性以及報告的體積測量值。
碳纖維導熱係數
使用具有各向異性模塊的絕對 MTPS 傳感器以不對稱配置測量單片碳纖維。 使用專有的 iTPS 應用程序確定最佳測量參數，以實現適當的溫升和準確、可重複的結果。 使用擴展的傳感器校正，測量並自動消除傳感器和样品之間的接觸電阻。 這確保了計算中使用盡可能最好的分析。
結論
使用配備 MTPS 傳感器的 MP-V，成功測定了碳纖維的熱性能，準確度高，重複性好。 憑藉其獨特的性能、類別和用途，碳纖維逐漸成為當今使用最廣泛的材料之一的原因是顯而易見的。
參考資料
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