Medir a Condutividade Térmica da Cerâmica

Como medir a condutividade térmica da Cerâmica com o medidor portátil TLS-100?

A capacidade de medir com precisão a condutividade térmica da Cerâmica é crucial para determinar as aplicações para as quais as suas propriedades são ideais. 

Há uma variedade de maneiras pelas quais a condutividade térmica do teste de cerâmica pode ser concluída, no entanto, nem todos os métodos são criados iguais. A precisão de cada método é um fator decisivo e importante, além de considerações mais práticas, como o comprimento da medição e a facilidade de configuração do teste.

O sistema de medição portátil da Thermtest, o TLS-100, realiza testes de condutividade térmica e resistividade em solos, sólidos e pós em uma faixa de 0,1 a 5 W/mK. As medições são realizadas de acordo com a norma ASTM D5334 e têm uma reprodutibilidade de 2% e uma precisão de 5%. Este equipamento é uma escolha excelente e conveniente para uso em laboratório e em campo, e pode funcionar em temperaturas que variam de -40 a 100°C. Neste artigo, mostraremos a capacidade do Thermtest TLS-100 de testar a condutividade térmica de esteatito cerâmico e alumina queimada com bisque, dois materiais importantes em aplicações industriais.

A esteatita, também conhecida como pedra-sabão, é altamente valorizada pelas suas propriedades isolantes e resistentes ao calor. É amplamente utilizado em painéis elétricos, construção de fogões a lenha, bancadas e como moldes para metal fundido devido à sua capacidade de absorver e liberar lentamente o calor ao qual é exposto sem se tornar instável ou se deteriorar. As propriedades físicas deste material podem variar entre diferentes pedreiras como resultado de diferentes composições minerais e condições de pressão e temperatura durante a formação. Como a esteatita, a alumina queimada com bisque é usada em aplicações aeroespaciais, automotivas e industriais de grande escala devido às suas propriedades isolantes em altas temperaturas. É um material que pode ser facilmente moldado e, portanto, é uma escolha conveniente.

Condutividade Térmica no Procedimento de Teste de Cerâmica

O TLS-100 opera através da inserção de uma sonda de agulha na amostra e faz medições durante um período de tempo definido à medida que a amostra é aquecida e deixada para arrefecer. Essa configuração resulta em danos mínimos à amostra devido ao teste. Para este teste específico, os cientistas da Thermtest cortaram amostras de alumina e esteatito queimados com bisque em dois. 

A sonda de agulha TLS-100 foi revestida com uma fina camada de pasta térmica, e as duas peças de cada amostra foram colocadas ao redor da sonda, garantindo excelente contato térmico. Um total de cinco medições com tempos de teste de 120 segundos foram tomadas para cada amostra. O TLS-100 mede a condutividade térmica e a resistividade térmica simultaneamente.

Resultados da Medição de Cerâmica

Os valores de condutividade térmica e resistividade térmica medidos pelo TLS-100 estão listados na Tabela 1. Uma condutividade térmica média de 5,077 W/mK foi obtida para alumina queimada com bisque, que está exatamente dentro da faixa de condutividade térmica aceita de 5 a 5,25 W/ mK para este material. O valor de 3,107 W/mK produzido para a amostra de esteatito também corresponde bem com materiais de referência que fornecem 3 W/mK como condutividade térmica para esteatito.

Esses testes mostram a capacidade do Thermtest TLS-100 de medir a condutividade térmica da cerâmica com rapidez e precisão, com danos mínimos à própria amostra. Ao procurar equipamentos para atender às necessidades de medição de condutividade térmica, o TLS-100 é uma excelente escolha que pode ser utilizada tanto no laboratório quanto no campo e numa ampla variedade de amostras.

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Artigo traduzido do nosso fornecedor Thermest.
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