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TPS熱常數分析儀


詳細信息


儀器簡介

瞬態平面熱源法(Transient Plane Source Method,簡稱TPS法)是由瑞典Chalmer理工大學的科學家Silas Gustafsson教授研究成功的一種用于材料熱特性分析和測量的技術和方法。

瞬態平面熱源法的核心部件是一個超薄多圈雙螺旋結構的探頭。探頭的內層采用鉬或鎳材料,外層通常為聚酰亞胺、橡膠、云母或者三氧化二鋁薄膜材料組成。測試過程中,探頭既是加熱元件,也是溫度測量元件。首先,將探頭置于兩塊表面平坦的樣品之間,通過計算機軟件和控制電路給探頭施加恒定的電流,探頭和樣品因加熱而開始升溫。產生的熱量同時向兩側樣品進行擴散,熱擴散速度依賴于材料的熱傳導熱性。通過記錄溫升與時間的關系曲線,從而得到被測樣品的導熱系數。


主要應用領域

TPS法可適用于測試各種狀態(固體、液體、氣體、膠體、粉末、膏狀、板材等)材料和各種形狀(薄膜、方形、圓形、薄板等)樣品的導熱系數,也可應用在真空環境下。



技術特點


1、可同時測得多個熱常數:在TPS法中,可同時測得材料的導熱系數、熱擴散系數和體積比熱容;

2、測試速度快:一般測量時間為1-160s;

3、導熱系數測量范圍大:TPS法的導熱系數測量范圍可以從0.005W/mK到1800W/mK,幾乎可以測量工程和科研中所有材料的導熱系數;

4、樣品適用性廣:TPS法可適用于測試各種狀態(固體、液體、氣體、膠體、粉末、膏狀、板材等)材料和各種形狀(薄膜、方形、圓形、薄板等)樣品的導熱系數,也可應用在真空環境下;

5、樣品制備簡單:測試時,只需要將探頭置于兩塊相同的樣品中間即可,確保樣品與探頭接觸的表面平整即可;

6、無需標定:TPS是一種絕對測量方法,無需用已知的任何樣品進行標定。


技術參數


導熱系數測試范圍

0.005~1800W/mK

熱擴散系數測試范圍

0.01~200mm2/s

體積比熱容測試范圍

0.01~15.0MJ/m3K

測試時間

0.1~256s

樣品尺寸要求

最小樣品尺寸:0.5mm高,2mm直徑

探頭工作溫度范圍

-200℃~250℃(真空300℃)

準確度

≤±2.0%

重復性

≤±1.0%

環境條件

室溫 18~30℃;濕度 0~80%RH

電源要求

電壓 220VAC或110VAC;功率100W

標準

ISO   22007-2-2015 ,GB/T 32064-2015



探頭型號劃分


1、Professional-TPS(專業型):

Professional 專業型TPS熱常數分析儀主要針對高級科研用戶設計的。它包含了TPS的標準模式、薄膜模式、平板模式、各向異性模式等,其標準模式的導熱系數測試范圍為0~1800 W/m?K,可以滿足所有常見材料的導熱系數測試,尤其適用于高導熱材料(如碳基材料)的科研需求。

 

2、Superem-TPS(全能型):

Superem 旗艦型TPS熱常數分析儀主要針對科研以及高級工業用戶設計的。它包含了TPS的標準模式、薄膜模式、平板模式、各向異性模式等,其標準模式的導熱系數測試范圍為0~500 W/m?K,可以滿足所有常見材料的導熱系數測試。

 

3、Generic-TPS(普通系列):

Generic普通系列主要針對普通工業用戶和常規科研設計,按照導熱系數的測試范圍分為500型、1000型、1500型、2000A型、2000B型、2500型和3000型等7個型號。每個型號只提供標準模式,即針對體樣品的測試功能;用戶可以選擇其它選配功能如,薄膜模、平板(薄板)模式、各向異性模式、單面模式。詳見選型表。




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1、薄膜???/span>

可測試各種薄膜類樣品的導熱系數,如聚四氟乙烯、聚酰亞胺、紙張、絲織物、涂層等。

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技術指標:

     導熱系數范圍:0.001 ~ 10.0 W/m?K                

     重復性:< ±1.0 %    

     準確度:± 2.5%

     厚度范圍:0.01 ~ 1.0 mm                   

配置:

    ●    皂石背景樣塊:兩塊                   

    ●    薄膜樣品測試軟件:一套




2,平板測試???/span>

可用于測試平板或薄板類樣品,如金屬及其合金類的平板樣品、特種陶瓷類平板樣品等。

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技術指標:

      導熱系數測試范圍:10 ~ 500 W/m?K           

      重復性:< ±1.0 %   

      準確度:± 2.5%

      平板厚度范圍:0.5 ~ 8.0 mm

配置:
      ●  聚苯乙烯泡沫背景樣塊:兩塊      

      ●  平板樣品熱常數分析軟件:一套




3,各向異性???/span>

適用于多層復合材料、纖維增強塑料等各向異性樣品,如硅鋼片組、木材、鋰電池等。

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技術指標:

      導熱系數測試范圍: 0.001 ~ 500 W/m?K

      重復性:< ±1.0 %        

      準確度:± 2.5%

      比熱:預知參數

 配置:

      ●  各向異性樣品熱常數分析軟件:一套



4,單面???/span>

針對無法制備兩塊同樣樣品的情況下選用,特別適合于板材生產線上的樣品熱常數的測試。

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技術指標:

      導熱系數測試范圍: 0.005 ~ 500 W/m?K     

      重復性:< ±1.0 %         

      準確度:± 2.5%

      熱擴散系數范圍: 4 ~ 120 mm2/s

 配置:

      ●  單面壓頭:一塊




應用案例


1、變壓器鐵芯( sheets of transformer iron core )

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2、木材樣品測試數據(Test Data of wood samples )

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