德國(guó)耐馳閃射法導(dǎo)熱儀LFA 467 HyperFlash

開創(chuàng)熱擴(kuò)散系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量的新天地 —— 快速、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)

德國(guó)耐馳閃射法導(dǎo)熱儀LFA 467 HyperFlash

寬廣的溫度范圍，從 -100°C 到 500°C

無須更換檢測(cè)器或爐體， LFA467 HyperFlash在同一臺(tái)儀器上可實(shí)現(xiàn) -100°C 到 500°C 的寬廣溫度范圍。加上目前市場(chǎng)上種類*豐富的可選配件，開創(chuàng)了熱物性測(cè)量的新天地。

進(jìn)樣器附有 16 個(gè)樣品位，樣品容納量為原來的 4 倍

LFA 467 HyperFlash 的一大優(yōu)勢(shì)是可以在整個(gè)溫度范圍內(nèi)連續(xù)測(cè)量 16 個(gè)樣品，大大縮短了測(cè)量時(shí)間。液氮補(bǔ)給系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)器與爐體的自動(dòng)補(bǔ)充液氮，保證儀器全天候不間斷測(cè)量。

Zoom Optics 得到的測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，減少測(cè)量誤差

專利技術(shù)的 Zoom Optics 優(yōu)化了檢測(cè)器的檢測(cè)范圍，從而消除了孔徑光闌的影響。顯著增加了測(cè)量結(jié)果的精度。

極高的采樣頻率（2MHz），特別適合于薄膜樣品

薄膜樣品及高導(dǎo)熱材料需要快速的數(shù)據(jù)采集速率，來精確地記錄樣品上表面的升溫過程。LFA 467 HyperFlash 可以提供 2MHz 的數(shù)據(jù)采集速率，這是 LFA 系統(tǒng)前所未有的。

LFA 467 HyperFlash^® - 技術(shù)參數(shù)

• 溫度范圍：-100°C ... 500°C，單一爐體

• 氙燈，*大能量 10 J/Pulse（功率可調(diào)）

• 非接觸式測(cè)量，IR 檢測(cè)器檢測(cè)樣品上表面升溫過程

• 數(shù)據(jù)采集速率：高達(dá) 2MHz（包括半升溫信號(hào)檢測(cè)，及 pulse mapping 技術(shù)）-- 對(duì)于高導(dǎo)熱及薄膜樣品，采樣時(shí)間（約為半升溫時(shí)間 10 倍）可低至 1ms，樣品厚度*薄可至 0.01 mm 以下（取決于具體的導(dǎo)熱系數(shù)）

• 熱擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量范圍：0.01 mm2/s ... 1000 mm2/s

• 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量范圍：< 0.1 W/(mK) ... 2000 W/(mK)

• 樣品尺寸： 
  - 直徑 6 mm ... 25.4 mm（包括方形樣品） 
  - 厚度 0.01 mm ... 6 mm（樣品的厚度要求取決于不同樣品的導(dǎo)熱性能）

• 16 個(gè)樣品位的自動(dòng)進(jìn)樣器

• 20 多種支架類型

• 豐富的測(cè)量模式，適應(yīng)各種類型的樣品。如各向異性材料，多層模式分析，薄膜，纖維，液體，膏狀物，粉末，熔融金屬，壓力下的測(cè)試，等等。

• Zoom Optics 優(yōu)化檢測(cè)器的檢測(cè)范圍（專利技術(shù)）

• 專利保護(hù)的 pulse mapping 技術(shù)（US 7038209, US 20040079886, DE 10242741 – approximation of the pulse），用于脈沖寬度修正，可以提高比熱值的測(cè)量精度

• 氣氛：惰性、氧化性、靜態(tài)/動(dòng)態(tài)、負(fù)壓

Zoom Optics 獲取更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，減小測(cè)量誤差

對(duì)于傳統(tǒng)的 LFA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)，檢測(cè)器所覆蓋的檢測(cè)面積通常被調(diào)整為適合樣品的*大尺寸（25.4mm）。對(duì)于直徑較小的樣品，通常在樣品之上加上遮光片或遮罩，以盡可能地遮蔽外圍區(qū)域。但由于任何物體都會(huì)發(fā)射紅外輻射，遮光片或遮罩材料也不例外，由此得到的檢測(cè)器信號(hào)不可避免地會(huì)受到影響。該影響的程度大小與樣品與遮罩材料的熱擴(kuò)散系數(shù)的差異有關(guān)。由此導(dǎo)致對(duì)于某些樣品，檢測(cè)器測(cè)得的溫度上升曲線的尾部可能出現(xiàn)持續(xù)上升，或者過早地達(dá)到水平狀態(tài)。不管是哪種情況，都會(huì)導(dǎo)致分析得到的半升溫時(shí)間發(fā)生偏移，由此計(jì)算得到的熱擴(kuò)散系數(shù)產(chǎn)生誤差。

使用 LFA467 配備的 ZoomOptics（專利號(hào)：DE 10 2012 106 955 B4 2014.04.03）附件，可以更靈活地調(diào)整檢測(cè)器的檢測(cè)范圍，確保檢測(cè)器僅檢測(cè)到樣品上表面的溫度升高過程，無需額外的遮罩，周圍環(huán)境信號(hào)也沒有任何影響。預(yù)設(shè)的檢測(cè)直徑比率為 70%，適合于大多數(shù)應(yīng)用，同時(shí)軟件允許操作者自由調(diào)整該數(shù)值，以適應(yīng)特定的樣品尺寸與應(yīng)用。
 

下圖 Pyroceram 的熱擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量對(duì)比,清晰地顯示了 Zoom Optics 的優(yōu)點(diǎn)：

LFA 467 HyperFlash^® - 應(yīng)用實(shí)例

更大的裝樣數(shù)，更高的測(cè)試效率

LFA 467 HyperFlash^® 的高樣品裝載量可以提高操作效率。LFA 467 HyperFlash^® *多可裝載16個(gè)樣品。這在保證測(cè)試質(zhì)量的前提下顯著節(jié)省測(cè)試時(shí)間和精力。

集成的自動(dòng)進(jìn)樣器可以保證整個(gè)溫度范圍內(nèi)、每個(gè)位置上的每一個(gè)樣品都處于*佳位置。測(cè)量時(shí)，系統(tǒng)對(duì)所有樣品同時(shí)進(jìn)行加熱或冷卻，然后逐一測(cè)量。這樣可以大大節(jié)省測(cè)試時(shí)間。

譜圖顯示了使用 LFA 467 一次裝載 16 個(gè) Pyroceram 樣品（厚度為 2.5mm，直徑為 12.7mm）進(jìn)行室溫至 500℃ 的測(cè)試。測(cè)量結(jié)果與理論值之間的偏差 < 2%。

集成自動(dòng)進(jìn)樣器可同時(shí)測(cè)試 16 個(gè)樣品，并具有極高的精度和重現(xiàn)性。

全溫度范圍內(nèi)的高精度

圖中曲線為標(biāo)樣 Inconel 600 的熱擴(kuò)散系數(shù)（紅點(diǎn)）、導(dǎo)熱系數(shù)（藍(lán)點(diǎn)）和比熱（黑點(diǎn)）測(cè)試結(jié)果。測(cè)量覆蓋 LFA 467 HyperFlash^® 完整溫度范圍（-100℃ 至 500℃）。與理論值（實(shí)線）相比，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的偏差均小于±3%，精度水平普遍好于±3%。
 

LFA 467：在一次測(cè)量中即可完成全溫度范圍的熱擴(kuò)散系數(shù)測(cè)試。
圖中樣品為 Inconel 600 標(biāo)樣，實(shí)線為文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。

高導(dǎo)熱銅箔

圖中展示了不同厚度的銅樣品的測(cè)量數(shù)據(jù)，這個(gè)實(shí)例清楚地表明，該系統(tǒng)可以成功地測(cè)試具有很高熱擴(kuò)散系數(shù)的樣品，另外，將樣品厚度從3.0mm減小到0.25mm進(jìn)行測(cè)試對(duì)比可見，即使樣品很薄仍可獲得很高的測(cè)試精度。

此類測(cè)試得益于 LFA 467 HyperFlash^® 具有高達(dá) 2MHz 的數(shù)據(jù)采集速率和低至 20µs 的脈沖寬度。

當(dāng)樣品厚度降低時(shí)，其厚度不確定性對(duì)誤差的影響將增大。因此對(duì)于較薄的樣品測(cè)試，樣品的制備與厚度測(cè)量都需格外小心。

LFA 467：不論樣品的厚薄程度，測(cè)試得到的銅樣品的熱擴(kuò)散系數(shù)與理論值都十分吻合