Aparato de medición para ensayo de la conductividad térmica LFA 707 StratoFlash® Classic

láserde mesa

Resumen del producto

• Analizador por flash láser para la determinación precisa de la difusividad térmica y, combinado con datos de densidad/capacidad calorífica, la conductividad térmica y la capacidad calorífica específica.
• Diseñado para aplicaciones en industrias de metales, vidrio y cerámica, así como para I+D y control de calidad.

Características principales

• Amplio rango de temperatura: temperatura ambiente hasta 1600 °C para mediciones a alta temperatura.
• Cambiador de muestras totalmente automático (ASC) disponible en variantes de 3 o 5 posiciones para aumentar el rendimiento y la comparabilidad de las series de medición.
• Sistema láser pulsado preciso (Nd:Glass) a 1054 nm, ancho de pulso controlado por software y energía de pulso ajustable para adaptarse a distintos tipos de muestras.
• Soporte para numerosos portamuestras y geometrías: probetas redondas y cuadradas, portadores especializados para líquidos, pastas, polvos, fibras, resinas, laminados y análisis in-plane.
• Mediciones bajo gas inerte o alto vacío (bomba turbo permite < 2 x 10^-5 mbar).
• Entorno de software moderno integrado (Proteus / NETZSCH Assistant): software de medida y análisis separados, gestión de datos basada en SQL, modelos y procedimientos de corrección avanzados, funciones de exportación y visualización.

Método / Principio de medida
El método de flash láser es una técnica rápida, absoluta, no destructiva y sin contacto para determinar la difusividad térmica. Un breve pulso de energía en la cara frontal de una muestra planoparalela provoca un aumento de temperatura en la cara posterior, medido por un detector IR. Las propiedades térmicas se calculan a partir de la respuesta temporal de la temperatura.

Fórmula clave
λ(T) = α(T) ⋅ c_p(T) ⋅ ρ(T) (λ = conductividad térmica; α = difusividad térmica; c_p = capacidad calorífica específica; ρ = densidad)

Sistema láser (especificaciones seleccionadas)

• Láser pulsado Nd:Glass, longitud de onda 1054 nm.
• Ancho de pulso y energía controlados por software; anchos típicos de pulso desde <0,05 ms hasta 1,5 ms (ajustable por pasos o continuo).
• Energía por pulso ajustable: aprox. 0,25 J a 25 J por pulso.
• Mapeo de pulsos patentado / corrección de pulso finita (referencia de patente disponible).

Muestras y portamuestras

• Muestras circulares: diámetros 6 mm, 8 mm, 10 mm, 12,7 mm, 20 mm, 25,4 mm; rango de espesores típ. 0,1 mm a 6 mm.
• Muestras cuadradas: p. ej. 10 × 10 mm, 20 × 20 mm; espesor 0,1 mm a 6 mm.
• Portamuestras especiales para fundidos poliméricos/líquidos de baja viscosidad (incl. agua), resinas durante el curado, pastas, polvos, fibras, laminados, análisis in-plane y muestras bajo carga mecánica.
• Ensayo no destructivo: las muestras suelen poder reutilizarse para análisis posteriores.

Detector y atmósfera

• Detector estándar: InSb (adecuado RT a 1600 °C), sistema opcional de llenado LN2 con dewar de 35 L.
• Atmósferas de medida: gas inerte o alto vacío (typ. < 2 x 10^-5 mbar con bomba turbomolecular) para minimizar pérdidas de calor y oxidación.

Software / Procesado de datos

• Arquitectura de 64 bits con base de datos SQL; software de medida y análisis separados para permitir el análisis independiente del equipo.
• NETZSCH Assistant para la supervisión y gestión de instrumentos y componentes de software conectados.
• Modelos de cálculo integrados, incluida una variante Cape–Lehman mejorada y modelos específicos para muestras multicapa, anisotrópicas o parcialmente transparentes.
• Correcciones de línea base, corrección de pulso, evaluación del goodness-of-fit, funciones de suavizado, promedio multi-disparo y múltiples opciones de exportación (p.ej. CSV).

Aplicaciones

• Investigación y desarrollo de materiales (metales, cerámica, vidrio, polímeros, compuestos).
• Control de calidad en procesos industriales.
• Mediciones a alta temperatura (p.ej. materiales refractarios, aleaciones de alta temperatura).
• Análisis de películas delgadas, laminados multicapa y materiales anisotrópicos (análisis in-plane posibles).

Ventajas destacadas

• Alta precisión de medición combinada con elevada velocidad gracias al cambiador automático de muestras.
• Adaptación flexible a distintos tipos de muestra y tareas de medida mediante un sistema modular de portamuestras.
• Algoritmos y correcciones avanzadas para resultados precisos incluso en condiciones de medida difíciles.

Características técnicas / especificaciones

• Rango de temperatura: temperatura ambiente hasta 1600 °C.
• Velocidades de calentamiento: aprox. 0,01 K/min a 50 K/min (según programa).
• Cambiador automático de muestras: versiones para 3 posiciones (muestras ≤ 25,4 mm) y 5 posiciones (muestras ≤ 12,7 mm).
• Rango de medición de difusividad térmica: aprox. 0,01 mm²/s a 2000 mm²/s.
• Rango de conductividad térmica: aprox. 0,1 W/(m·K) a 4000 W/(m·K).
• Sistema láser: Nd:Glass pulsado, 1054 nm; control de ancho de pulso (<0,05 ms a 1,5 ms en pasos de 0,01 ms típico); energía por pulso ~0,25–25 J/pulse; corrección de pulso patentada.
• Exactitud*: difusividad térmica ±2,5 %; capacidad calorífica específica ±5 % (validación según materiales de referencia).
• Repetibilidad**: difusividad térmica ±1 %; capacidad calorífica específica ±3 % (mismo operador/equipo).
• Atmósfera de medida: gas inerte o vacío (bomba turbomolecular, typ. <2 x 10⁻⁵ mbar).
• Detector: InSb (adecuado RT a 1600 °C), sistema LN2 opcional (dewar 35 L).
• Software: software moderno 64 bits con base de datos SQL, software de medida y análisis separados, modelos y correcciones avanzados, NETZSCH Assistant.
• Geometrías de muestras: redondo (6 mm … 25,4 mm), cuadrado (p.ej. 10×10 mm, 20×20 mm), espesor 0,1 mm … 6 mm (otros portamuestras disponibles a petición).
• Portamuestras especiales: para fundidos poliméricos/líquidos de baja viscosidad, resinas durante el curado, pastas, polvos, fibras, laminados, análisis in-plane y muestras bajo presión mecánica.
• Nota: * Desviación respecto a valores de literatura (validación con materiales de referencia). ** Desviación de repetibilidad con mismo operador y equipo.