Apparecchio di misura della conduttività termica LFA 707 StratoFlash® Classic

laserda banco

Panoramica del prodotto

• Analizzatore laser-flash per la determinazione precisa della diffusività termica e, in combinazione con dati di densità/capacità termica, della conducibilità termica e della capacità termica specifica.
• Progettato per applicazioni nei settori dei metalli, del vetro e della ceramica, nonché per R&S e controllo di qualità.

Caratteristiche principali

• Ampia gamma di temperature: temperatura ambiente fino a 1600 °C per misure ad alta temperatura.
• Cambiaprobe automatico (ASC) completamente automatico disponibile in varianti da 3 o 5 posizioni per aumentare produttività e comparabilità delle serie di misure.
• Sistema laser pulsato preciso (Nd:Glass) a 1054 nm, larghezza dell'impulso controllata via software ed energia di impulso regolabile per adattarsi a diversi tipi di campioni.
• Supporto per numerosi portacampioni e geometrie: provette tonde e quadrate, supporti specializzati per liquidi, paste, polveri, fibre, resine, laminati e analisi in-plane.
• Misure in atmosfera inerte o in alto vuoto (pompa turbo consente < 2 x 10^-5 mbar).
• Ambiente software moderno integrato (Proteus / NETZSCH Assistant): software di misura e analisi separati, gestione dati SQL, modelli avanzati e procedure di correzione, funzioni di esportazione e visualizzazione.

Metodo / Principio di misura
Il metodo laser-flash è una tecnica veloce, assoluta, non distruttiva e senza contatto per determinare la diffusività termica. Un breve impulso di energia sulla faccia anteriore di un campione piano-parallelo provoca un aumento di temperatura sulla faccia posteriore, misurato da un rivelatore IR. Le proprietà termiche sono calcolate dalla risposta temporale della temperatura.

Formula chiave
λ(T) = α(T) ⋅ c_p(T) ⋅ ρ(T) (λ = conducibilità termica; α = diffusività termica; c_p = capacità termica specifica; ρ = densità)

Sistema laser (specifiche selezionate)

• Laser pulsato Nd:Glass, lunghezza d'onda 1054 nm.
• Larghezza ed energia dell'impulso controllate via software; larghezze tipiche da <0,05 ms a 1,5 ms (regolazione continua o a passi).
• Energia per impulso regolabile: ca. 0,25 J fino a 25 J/impulso.
• Pulse mapping brevettato / correzione del pulse finito (riferimento brevetto disponibile).

Campioni e portacampioni

• Campioni rotondi: diametri 6 mm, 8 mm, 10 mm, 12,7 mm, 20 mm, 25,4 mm; spessori tipici 0,1 mm a 6 mm.
• Campioni quadrati: es. 10 × 10 mm, 20 × 20 mm; spessore 0,1 mm a 6 mm.
• Portacampioni speciali per fusioni polimeriche/liquidi a bassa viscosità (incl. acqua), resine durante la reticolazione, paste, polveri, fibre, laminati, analisi in-plane e campioni sotto carico meccanico.
• Prova non distruttiva: i campioni possono spesso essere riutilizzati per ulteriori analisi.

Rivelatore e atmosfera

• Rivelatore standard: InSb (adatto da RT a 1600 °C), sistema opzionale di riempimento LN2 con dewar da 35 L.
• Atmosfere di misura: gas inerte o alto vuoto (tip. < 2 x 10^-5 mbar con pompa turbomolecolare) per minimizzare le perdite di calore e l'ossidazione.

Software / Elaborazione dati

• Architettura a 64 bit con database SQL; software di misura e analisi separati per permettere analisi indipendenti dallo strumento.
• NETZSCH Assistant per panoramica e gestione degli strumenti e dei componenti software connessi.
• Modelli di calcolo integrati inclusa la variante Cape–Lehman migliorata e modelli dedicati per campioni multistrato, anisotropi o parzialmente trasparenti.
• Correzioni di baseline, correzione dell'impulso, valutazione del goodness-of-fit, funzioni di smoothing, media multi-shot e ampie opzioni di esportazione (es. CSV).

Applicazioni

• Ricerca e sviluppo materiali (metalli, ceramica, vetro, polimeri, compositi).
• Controllo qualità nei processi industriali.
• Misure ad alta temperatura (es. materiali refrattari, leghe ad alta temperatura).
• Analisi di film sottili, laminati multistrato e materiali anisotropi (analisi in-plane possibili).

Vantaggi principali

• Alta precisione di misura combinata con elevata velocità grazie al cambiaprobe automatico.
• Adattamento flessibile a diversi tipi di campioni e compiti di misura tramite un kit modulare di portacampioni.
• Algoritmi e correzioni avanzate per risultati precisi anche in condizioni di misura difficili.

Caratteristiche tecniche / specifiche

• Gamma di temperatura: temperatura ambiente fino a 1600 °C.
• Velocità di riscaldamento: ca. 0,01 K/min a 50 K/min (a seconda del programma).
• Cambiaprobe automatico: versioni per 3 posizioni (campioni ≤ 25,4 mm) e 5 posizioni (campioni ≤ 12,7 mm).
• Intervallo di misura della diffusività termica: ca. 0,01 mm²/s a 2000 mm²/s.
• Intervallo di conducibilità termica: ca. 0,1 W/(m·K) a 4000 W/(m·K).
• Sistema laser: Nd:Glass pulsato, 1054 nm; controllo della larghezza d'impulso (<0,05 ms a 1,5 ms in passi di 0,01 ms tipici); energia d'impulso ~0,25–25 J/impulso; correzione d'impulso brevettata.
• Accuratezza*: diffusività termica ±2,5 %; capacità termica specifica ±5 % (validazione con materiali di riferimento).
• Ripetibilità**: diffusività termica ±1 %; capacità termica specifica ±3 % (stesso operatore/strumento).
• Atmosfera di misura: gas inerte o vuoto (pompa turbomolecolare, tip. <2 x 10⁻⁵ mbar).
• Rivelatore: InSb (adatto RT a 1600 °C), sistema LN2 opzionale (dewar 35 L).
• Software: software moderno 64 bit con database SQL, software di misura e analisi separati, modelli e correzioni avanzati, NETZSCH Assistant.
• Geometrie dei campioni: rotondo (6 mm … 25,4 mm), quadrato (es. 10×10 mm, 20×20 mm), spessore 0,1 mm … 6 mm (altri portacampioni su richiesta).
• Portacampioni speciali: per fusioni polimeriche/liquidi a bassa viscosità, resine in fase di reticolazione, paste, polveri, fibre, laminati, analisi in-plane e campioni sotto pressione meccanica.
• Nota: * Scostamento rispetto ai valori di letteratura (validazione con materiali di riferimento). ** Scostamento di ripetibilità con stesso operatore e strumento.