对于传统的 LFA 系统设计,检测器所覆盖的检测面积通常被调整为适合样品的*大尺寸(25.4mm)。对于直径较小的样品,通常在样品之上加上遮光片或遮罩,以尽可能地遮蔽外围区域。但由于任何物体都会发射红外辐射,遮光片或遮罩材料也不例外,由此得到的检测器信号不可避免地会受到影响。该影响的程度大小与样品与遮罩材料的热扩散系数的差异有关。由此导致对于某些样品,检测器测得的温度上升曲线的尾部可能出现持续上升,或者过早地达到水平状态。不管是哪种情况,都会导致分析得到的半升温时间发生偏移,由此计算得到的热扩散系数产生误差。
使用 LFA467 配备的 ZoomOptics(zhuan利号:DE 10 2012 106 955 B4 2014.04.03)附件,可以更灵活地调整检测器的检测范围,确保检测器仅检测到样品上表面的温度升高过程,无需额外的遮罩,周围环境信号也没有任何影响。预设的检测直径比率为 70%,适合于大多数应用,同时软件允许操作者自由调整该数值,以适应特定的样品尺寸与应用。
下图 Pyroceram 的热扩散系数测量对比,清晰地显示了 ZoomOptics 的优点:
LFA 467 HyperFlash® 的高样品装载量可以提高操作效率。LFA 467 HyperFlash® *多可装载16个样品。这在保证测试质量的前提下显著节省测试时间和精力。
集成的自动进样器可以保证整个温度范围内、每个位置上的每一个样品都处于*佳位置。测量时,系统对所有样品同时进行加热或leng却,然后逐一测量。这样可以大大节省测试时间。
谱图显示了使用 LFA 467 一次装载 16 个 Pyroceram 样品(厚度为 2.5mm,直径为 12.7mm)进行室温至 500℃ 的测试。测量结果与理论值之间的偏差 < 2%。
集成自动进样器可同时测试 16 个样品,并具有ji高的精度和重xian性。
图中曲线为标样 Inconel 600 的热扩散系数(红点)、导热系数(蓝点)和比热(黑点)测试结果。测量覆盖 LFA 467 HyperFlash® 完整温度范围(-100℃ 至 500℃)。与理论值(实线)相比,实测数据点的偏差均小于±3%,精度水平普遍好于±3%。
LFA 467:在一次测量中即可完成全温度范围的热扩散系数测试。
图中样品为 Inconel 600 标样,实线为文献数据。
图中展示了不同厚度的铜样品的测量数据,这个实例清楚地表明,该系统可以成功地测试具有很高热扩散系数的样品,另外,将样品厚度从3.0mm减小到0.25mm进行测试对比可见,即使样品很薄仍可获得很高的测试精度。
此类测试得益于 LFA 467 HyperFlash® 具有高达 2MHz 的数据采集速率和低至 20µs 的脉冲宽度。
当样品厚度降低时,其厚度不确定性对误差的影响将zheng大。因此对于较薄的样品测试,样品的制备与厚度测量都需格外小心。
LFA 467:不论样品的厚薄程度,测试得到的铜样品的热扩散系数与理论值都十分吻合