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Die Wärmeleitfähigkeit definiert die Fähigkeit eines Werkstoffs, Wärme zu übertragen. Präzise Werte dieser Eigenschaften sind für das Modellieren von und den Umgang mit Wärme unverzichtbar – ganz gleich, ob das jeweilige Bauteil isolieren, leiten oder einfach nur Temperaturschwankungen bewältigen soll. Informationen zu diesen Eigenschaften werden regelmäßig für Wärmeübertragungsmodelle jeglicher Komplexität eingesetzt. Messungen thermophysikalischer Eigenschaften liefern zudem wichtige Informationen über Zusammensetzung, Reinheit und Struktur des Werkstoffs sowie sekundäre Leistungsmerkmale wie Toleranz gegenüber Thermoschocks. Mit stationären Verfahren wird die Wärmeleitfähigkeit direkt aus dem Verhältnis zwischen dem Wärmestrom durch den geprüften Werkstoff und einer über den Verlauf des Werkstoffs applizierten Temperaturdifferenz ermittelt (Fouriersches Gesetz). Ein Prüfling mit einem Durchmesser von ca. 5 cm wird zwischen zwei temperaturgeregelten Platten angeordnet, zwischen denen eine nutzerseitig definierbare Temperaturdifferenz besteht, und dann wird der durchschnittliche Wärmestrom durch den Werkstoff gemessen und daraus Wärmeleitfähigkeit und Wärmewiderstand für jeden Sollwert berechnet.

Die Wärmestrommessgeräte der Produktreihen DTC 300 und FOX 50 bieten Lösungen für eine Vielzahl unterschiedlicher Prüfanforderungen für die Direktmessung der Wärmeleitfähigkeit von Werkstoffen mit niedriger bis mittlerer Leitfähigkeit zwischen –20 und 300 °C. Das DTC 300 ist ein geschütztes Wärmestrommessgerät. Es bestimmt die Wärmeleitfähigkeit über einen weiten Temperaturbereich gemäß Norm ASTM E1530. Es umfasst ein einzelnes, im Sockelstapel angeordnetes Kalorimetermodul zum Messen der Wärmeleitfähigkeit und einen Ofen mit Seitenschutz, der Randwärmeverluste vermeidet. Eine pneumatische Last wird in Kombination mit einer wärmeleitfähigen Kontaktmischung an Probe und Prüfstapel angelegt. Auf diese Weise wird der Kontaktwiderstand an den Probenoberflächen minimiert. Das FOX 50 erfüllt die Vorgaben der Norm ASTM C518. Es ist mit leistungsstarken prioritären Dünnfilm-Wärmestromwandlern, digitalen Funktionen zur Messung der Stärke und einer reaktionsschnellen Temperaturregelung mit integrierter Kontaktwiderstandskorrektur ausgestattet.

Instrumente für die stationäre Wärmestrommessung von TA Instruments ermöglichen das direkte Messen der Wärmeleitfähigkeit von Werkstoffen, deren Bandbreite sich von Wärmedämmmaterialien über Polymere, Verbundwerkstoffe und Keramiken bis hin zu feuerfesten Baustoffen erstreckt, die eine große Zahl von Prüfverfahren nach ASTM-, ISO- und EN-Norm unterstützen. Das Wärmestrommessgerät FOX 50 ist ein präzises und nutzerfreundliches Instrument zur Messung der Wärmeleitfähigkeit im Bereich zwischen 0,1 und 10 W/mK und liefert bei geringem Platzbedarf schnellste Ergebnisse. Das DTC 300 ist sehr vielseitig einsetzbar und deckt mit seinen drei Messmodulen für Wärmeleitfähigkeitsmessungen, die vom Nutzer unkompliziert gewechselt werden können, einen extrem weiten Bereich von 0,1 bis 40 W/mK ab. Aufgrund seiner Flexibilität und des erweiterten Analysebereichs eignet sich das DTC 300 ideal für Forschungslabore, in denen die Wärmeleitfähigkeit von Festkörpern, Flüssigkeiten, Pasten und sogar Polymeren durch Schmelze untersucht wird.

Wärmeleitfähigkeitsmessgeräte

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