TPS热常数分析仪_法国塞塔拉姆-综合热分析仪

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TPS热常数分析仪


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仪器简介

瞬态平面热源法(Transient Plane Source Method,简称TPS法)是由瑞典Chalmer理工大学的科学家Silas Gustafsson教授研究成功的一种用于材料热特性分析和测量的技术和方法。

瞬态平面热源法的核心部件是一个超薄多圈双螺旋结构的探头。探头的内层采用钼或镍材料,外层通常为聚酰亚胺、橡胶、云母或者三氧化二铝薄膜材料组成。测试过程中,探头既是加热元件,也是温度测量元件。首先,将探头置于两块表面平坦的样品之间,通过计算机软件和控制电路给探头施加恒定的电流,探头和样品因加热而开始升温。产生的热量同时向两侧样品进行扩散,热扩散速度依赖于材料的热传导热性。通过记录温升与时间的关系曲线,从而得到被测样品的导热系数。


主要应用领域

TPS法可适用于测试各种状态(固体、液体、气体、胶体、粉末、膏状、板材等)材料和各种形状(薄膜、方形、圆形、薄板等)样品的导热系数,也可应用在真空环境下。



技术特点


1、可同时测得多个热常数:在TPS法中,可同时测得材料的导热系数、热扩散系数和体积比热容;

2、测试速度快:一般测量时间为1-160s;

3、导热系数测量范围大:TPS法的导热系数测量范围可以从0.005W/mK到1800W/mK,几乎可以测量工程和科研中所有材料的导热系数;

4、样品适用性广:TPS法可适用于测试各种状态(固体、液体、气体、胶体、粉末、膏状、板材等)材料和各种形状(薄膜、方形、圆形、薄板等)样品的导热系数,也可应用在真空环境下;

5、样品制备简单:测试时,只需要将探头置于两块相同的样品中间即可,确保样品与探头接触的表面平整即可;

6、无需标定:TPS是一种绝对测量方法,无需用已知的任何样品进行标定。


技术参数


导热系数测试范围

0.005~1800W/mK

热扩散系数测试范围

0.01~200mm2/s

体积比热容测试范围

0.01~15.0MJ/m3K

测试时间

0.1~256s

样品尺寸要求

最小样品尺寸:0.5mm高,2mm直径

探头工作温度范围

-200℃~250℃(真空300℃)

准确度

≤±2.0%

重复性

≤±1.0%

环境条件

室温 18~30℃;湿度 0~80%RH

电源要求

电压 220VAC或110VAC;功率100W

标准

ISO   22007-2-2015 ,GB/T 32064-2015



探头型号划分


1、Professional-TPS(专业型):

Professional 专业型TPS热常数分析仪主要针对高级科研用户设计的。它包含了TPS的标准模式、薄膜模式、平板模式、各向异性模式等,其标准模式的导热系数测试范围为0~1800 W/m•K,可以满足所有常见材料的导热系数测试,尤其适用于高导热材料(如碳基材料)的科研需求。

 

2、Superem-TPS(全能型):

Superem 旗舰型TPS热常数分析仪主要针对科研以及高级工业用户设计的。它包含了TPS的标准模式、薄膜模式、平板模式、各向异性模式等,其标准模式的导热系数测试范围为0~500 W/m•K,可以满足所有常见材料的导热系数测试。

 

3、Generic-TPS(普通系列):

Generic普通系列主要针对普通工业用户和常规科研设计,按照导热系数的测试范围分为500型、1000型、1500型、2000A型、2000B型、2500型和3000型等7个型号。每个型号只提供标准模式,即针对体样品的测试功能;用户可以选择其它选配功能如,薄膜模、平板(薄板)模式、各向异性模式、单面模式。详见选型表。




模块:

1、薄膜模块

可测试各种薄膜类样品的导热系数,如聚四氟乙烯、聚酰亚胺、纸张、丝织物、涂层等。

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技术指标:

     导热系数范围:0.001 ~ 10.0 W/m•K                

     重复性:< ±1.0 %    

     准确度:± 2.5%

     厚度范围:0.01 ~ 1.0 mm                   

配置:

    ●    皂石背景样块:两块                   

    ●    薄膜样品测试软件:一套




2,平板测试模块

可用于测试平板或薄板类样品,如金属及其合金类的平板样品、特种陶瓷类平板样品等。

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技术指标:

      导热系数测试范围:10 ~ 500 W/m•K           

      重复性:< ±1.0 %   

      准确度:± 2.5%

      平板厚度范围:0.5 ~ 8.0 mm

配置:
      ●  聚苯乙烯泡沫背景样块:两块      

      ●  平板样品热常数分析软件:一套




3,各向异性模块

适用于多层复合材料、纤维增强塑料等各向异性样品,如硅钢片组、木材、锂电池等。

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技术指标:

      导热系数测试范围: 0.001 ~ 500 W/m•K

      重复性:< ±1.0 %        

      准确度:± 2.5%

      比热:预知参数

 配置:

      ●  各向异性样品热常数分析软件:一套



4,单面模块

针对无法制备两块同样样品的情况下选用,特别适合于板材生产线上的样品热常数的测试。

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技术指标:

      导热系数测试范围: 0.005 ~ 500 W/m•K     

      重复性:< ±1.0 %         

      准确度:± 2.5%

      热扩散系数范围: 4 ~ 120 mm2/s

 配置:

      ●  单面压头:一块




应用案例


1、变压器铁芯( sheets of transformer iron core )

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2、木材样品测试数据(Test Data of wood samples )

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