Thermtest MP-2_Đo độ dẫn nhiệt của gốm sứ

Thiết bị đo độ dẫn nhiệt Measurement Platform MP-2

Thiết bị MP-2 là một máy đo tiên tiến cho phép kết hợp với nhiều loại cảm biến Transient Thermal conductivity sensor khác nhau (THW, TLS & EFF) cho nhiều ứng dụng khác nhau, tập trung vào các phép đo chính. Các cảm biến độ dẫn nhiệt nhanh có chung nguyên lý hoạt động. Dây cảm biến được làm nóng bằng cách sử dụng nguồn dòng điện không đổi (q) và sự gia tăng nhiệt độ được ghi lại bằng cách theo dõi sự thay đổi điện trở của dây (THW và EFF) hoặc bằng thiết bị đo nhiệt độ điện trở (TLS). Đối với các mẫu có độ dẫn nhiệt cao thì độ dốc càng thấp; đối với các mẫu có độ dẫn nhiệt thấp thì độ dốc càng cao.

Hình 1: Thiết bị đo độ dẫn nhiệt Mp-2

Bộ điều khiển MP-2 tự động phát hiện cảm biến được kết nối và tải các thông số thử nghiệm tương ứng. Các phép đo được thực hiện dễ dàng với phần mềm thông minh trên bo mạch và được chuyển sang máy tính bằng phần mềm tiện ích Windows Utility đi kèm.

Cảm biến kim đo TLS 150mm

Hình 2: Cảm biến Thermtet TLS 150mm để sử dụng với máy đo cầm tay MP-2.

Cảm biến TLS 150mm là một trong nhiều cảm biến được cung cấp với Nền tảng đo lường di động Thermtest MP-2. Cảm biến  cung cấp các phép đo đơn giản nhưng chính xác cho đất, bột nhão, bột và chất rắn với độ dẫn nhiệt từ 0,1 đến 3 W/m*K thông qua phương pháp Transient Line Source và có phạm vi nhiệt độ từ -40 °C đến 100 °C. TLS 150mm đáp ứng tiêu chuẩn ASTM D5334-22 và IEEE 442-2017. TLS 150mm có độ chính xác 5% và độ lặp lại 2% của phép đo, làm cho nó trở thành một công cụ chính xác cao để đo độ dẫn nhiệt của đất, bột nhão, bột và chất rắn.

Độ dẫn nhiệt của gốm sứ

Gốm sứ là một loại vật liệu cứng được đặc trưng bởi nhiệt độ nóng chảy cao và khả năng chống ăn mòn và nhiệt. Hai loại gốm sứ thường được sử dụng là Macor và mullite. Macor là một loại gốm thủy tinh được biết đến với khả năng dễ dàng gia công thành bất kỳ hình dạng nào, cho phép nó được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Gốm thủy tinh có thể được tìm thấy trong đồ nấu nướng, vật liệu cách điện và trong lĩnh vực y tế. Mullite là một khoáng chất tự nhiên, mặc dù nó thường được sản xuất dưới dạng tổng hợp bằng nhiều quy trình nung chảy và nung chảy khác nhau. Giống như gốm thủy tinh, gốm làm bằng mullite có độ dẫn nhiệt thấp và ổn định ở nhiệt độ trên 1000 °C. Vì là vật liệu chịu lửa nên mullite thường được sử dụng trong các xưởng đúc và các ứng dụng khác sử dụng lò nung và lò đốt công nghiệp.

Đối với thí nghiệm này, một lỗ được khoan vào mỗi mẫu gốm. TLS 150mm sau đó được phủ một lớp keo dẫn nhiệt đủ để đảm bảo tiếp xúc thích hợp giữa cảm biến và mẫu. Độ dẫn nhiệt của mẫu sau đó có thể được kiểm tra với độ chính xác cao.

Hình 3. Thiết lập kim TLS 150mm được kết nối với MP-2 để đo mẫu gốm mullite. Một thiết lập tương tự sau đó đã được sử dụng cho mẫu gốm thủy tinh.

Bảng 1. Kết quả của năm phép đo mẫu gốm với cảm biến Thermtest TLS 150mm ở nhiệt độ phòng.