GHFM-01 防护式热流仪

先进的 GHFM-01 旨在测试均质和异质材料的热阻和导热率。

符合ASTM E1530-19标准

最适用于:金属、聚合物、复合材料及糊剂

GHFM-01 防护式热流仪

防护式热流仪(GHFM-01)遵循ASTM E1530-19标准,用于在-20°C~300°C的温度下对固体(如:金属、聚合物、复合材料及糊剂)的热阻和热导率进行测试。Thermtest专有的测试堆栈,用先进的电机控制取代了传统的气动运动,该电机控制可以实现对样品厚度、所施压力或压强的自动控制。

GHFM-01 特性

GHFM-01特性

先进的GHFM-01是一款主要的热阻测量手段——-热阻即固体(如:金属、聚合物、复合材料及糊剂)的热导率。具体来说,通过测量热阻来计算热导率是测试非均质材料真实热导率的最准确的方法。热阻的稳态测量代表了样品在全厚度尺寸范围内的稳定传热性能。

根据该方法,样品全厚度处于稳态的温度梯度状态。样品的热导率通过测量样品两端的温差及额外的温度获得。

该测试堆栈由加热体(集成温度传感器的上测试板)和散热体(集成温度传感器的下测试板)两部分组成。另一组温度传感器被安放在样品顶部和底部的表面附近。

一旦样品两端的温度达到了稳态,就可以应用傅里叶传导方程了。由测得的温度可以得到R2 (m2•K/W),等于样品的厚度d (m)与其导热系数λ (W/m•K)的比值:

GHFM

上述方程为线性形式,是仪器的工作方程式。常数 F (m2•K/W)和 Rint (m2•K/W),可通过仪器校准获得。为此,我们采用了已知热导率和热阻的校准样品,并报告了热阻和热导率的校准结果。

GHFM-01规格

按照国际标准,GHFM-01 设计用于测试均质和非均质材料。

材料

金属、聚合物、复合材料及糊剂

传感器类型

热电偶(x6)

应用

一般测试

方向

全厚度

热导率范围

0.1~40 W/m•K

测量时间

40~60分钟

准确率

± 3%

再现性*

± 1~2%

测试板温度范围*

-20~310°C

压力

自动高达7 KPa (55 psi)

样品直径

50~50.8 mm

样品厚度

高达25 mm | 使用选配软件薄膜低至0.1 mm

标准

ASTM E1560-19

*每套系统包含冷却循环器

GHFM-01 亮点

易换热流模块

易换热流模块

无需任何工具即可更换下通量模块,该模块构成经校准的热流传感器。多个用于监测温度的热电偶包含于其中,以确认整个样品的温度梯度处于稳态条件。

温度控制

温度控制

配有热电偶的热交换器对优化选择的加热体进行冷却,这些热电偶解析度为0.01°C,被安置在堆栈的上、下两端,用于精确控制测试板的温度。样品厚度方向的侧向热损失通过使用保护炉被降至最低。上、下测试板及保护炉的温度可以通过方便好用的GHFM-01软件控制进行完成控制。

厚度测量

厚度测量

通过测量热阻来确定材料的热导率需要精确的样品厚度。GHFM-01采用专有万向设计,它的优点是可以自动测定样品厚度(用于刚性材料),或者使用用户定义的样品厚度、所施压力或压强(用于可压缩材料)。样品厚度采用数字光学编码器技术进行测量,可确保最精确(±0.025 mm)的样品厚度测量结果。

操作

操作

每台GHFM-01都附带基于Windows的功能丰富的软件包。简单易用的软件提供了无限步温度、厚度、压力或压强的自动化设置。基本的测试和校准步骤可完全自动化,还有诸如保存、导出和打印测量结果等附加功能。

夹紧控制

夹紧控制

对于刚性材料,GHFM-01的测试板会自动夹紧以实现与样品的最佳接触。当测试可压缩材料时,可以在软件中设置所需的高度、压力或压强(最高可达80kg,7kpa – 55psi),一旦达到所需的样品高度或压力,测试板将自动停止。

校准

校准

所有的校准条件,如参照材料管理、温度步骤和压力都可以通过GHFM-01软件实现完全的自动化。校准验证通过内置的验证程序进行。

样品测量

样品

样品

GHFM-01样品的直径应为50~50.8 mm。顶面和底面应保持平整且平行。在样品顶面和底面薄薄抹上一层接触膏。

大约时间:1分钟。

将样品放置在GHFM-01测试堆栈上

将样品放置在GHFM-01测试堆栈上

然后可以将样本加载到测试堆栈中。对于刚性材料,上层堆栈将接近系统默认压力。对于软性材料,用户可以定义一个特定的压力或所需的厚度。压力和厚度测试参数可以在测试计划内进行控制。

大约时间:1分钟。
测量

测量

使用GHFM-01软件,用户可以设定无限步温度(最高支持温度达300°C)。内部红色背光表示测试正在进行。

大约时间:25~30分钟。

导出计算结果

导出计算结果

上、下测试板的温度由GHFM-01软件进行监测,以保证温度稳定性。测得的热阻和计算得出的热导率结果被以表格的形式显示,并可导出至Excel。内部蓝色背光表示测试完成,堆栈可以安全触摸。

大约时间:1分钟。

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