德國NETZSCH耐馳 激光導熱系數測量儀 LFA427

旗艦款激光導熱儀
LFA 427 是旗艦款 LFA 系統。LFA 427 的樣品適應面極廣，包括陶瓷、玻璃、金屬、熔融物、液體、粉末、纖維與多層材料等各種材料，從低導熱材料直**高導熱系數的金剛石。

對于材料或組分的熱傳導性能描述，導熱系數與熱擴散系數是*為重要的熱物性參數。激光閃射法是導熱測試領域得到廣泛應用的一種方法，用于精確測量材料的熱擴散系數并計算導熱系數。而耐馳公司推出的激光導熱儀 LFA 427 則代表了世界范圍內同類產品的高水平。

LFA 427 具有高精度、高重復性、測量快速、樣品支架種類豐富、測試氣氛可自由設定等突出優點，其總的測量溫度范圍為 -120°C 2800°C。LFA 427 新推出帶高溫計的特別配置版，可在室溫至 2800°C 的寬廣溫度范圍內進行測量。LFA 427 的樣品適應面極廣，包括陶瓷、玻璃、金屬、熔融物、液體、粉末、纖維與多層材料等各種材料，從低導熱材料直**高導熱系數的金剛石，都可在相同的速度與精度下進行測量。儀器直接測試的是隨溫度而變的熱擴散系數，若結合比熱值（通常使用 DSC 404 F1 Pegasus® 進行測試，也可在 LFA 427 上使用比較法測得）與密度（密度隨溫度的變化使用熱膨脹儀 DIL 402 Expedis 測量計算），則可進一步計算導熱系數。

產品技術參數
不同行業、不同應用領域對測試工具的需求有所不同。NETZSCH儀器擁有杰出的性能、豐富的配置，為客戶應用提供強有力的支撐。
溫度范圍: -120 … 2800°C（不同爐體）
傳感器: InSb或MCT
測試氣氛: 真空、惰性或反應氣體
制冷系統: 液氮制冷，選配
樣品位: 單樣品
樣品尺寸: 方形 8X8，10X10mm；圓形 ? 10，?12.7，?20mm
導熱系數量程: 0.1 ... 2000W/(m·K)
閃射光源: Nd:Glass激光，能量可調，脈沖寬度可調
樣品形態: 固體、液體、粉末、薄膜
特殊樣品附件: 選配
樣品厚度: 0.01 … 6mm

基本功能
耐馳儀器不但遵循絕國際測試標準，而且提供更完善、更靈活的功能，幫助客戶更深入、更有想象力地應用。

LFA基本功能
測量材料的熱擴散系數、比熱、導熱系數精確的脈沖寬度修正與脈沖能量積分。熱損耗修正。集成了所有傳統模型。使用非線性回歸進行 Cowan 擬合。改進的 Cape-Lehmann 模型，使用非線性回歸，將多維熱損耗納入計算。對于半透明樣品的輻射修正。二層與三層結構樣品：通過非線性回歸方式進行擬合，并將熱損耗納入計算。計算多層樣品的接觸熱阻。比熱測量：使用已知比熱的標樣、通過比較法進行計算。內置數據庫。

德國NETZSCH耐馳 激光導熱系數測量儀 LFA427

豐富的附件選擇
NETZSCH 熱分析儀器能夠根據客戶的要求配置多種附件進行系統優化和擴展。

恒溫水浴
恒溫水浴，以保證溫度與長時間工作的穩定性。

樣品容器
不同材質和功能的樣品容器

真空泵
包括渦輪分子泵在內的多種類型的真空泵，可以使得測試在高真空或純凈無氧的惰性氣氛下進行。

應用實例

幾十年來，耐馳在應用方面積累了海量的經驗。我們希望能通過這些經驗，拋磚引玉，為客戶的實際應用帶來啟發。

激光閃射法測量碳納米管增強PEEK樹脂

將納米顆粒填充到聚合物基體中可以調控聚合物的力學性能和熱物性。這里我們利用LFA來研究填充不同含量碳納米管（CNT）的PEEK樹脂從室溫到200°C下的熱擴散系數。 從上圖來看，總的趨勢是熱擴散隨著溫度升高而逐漸減小。聚合物基體的無定形部分的玻璃化轉變出現在150°C至170°C范圍。填充不同含量碳納米管的熱擴散差異顯著，熱擴散系數隨碳納米管含量增加而升高。本例體現了碳納米管填充含量即使變化很小也可以被LFA檢測區分出來。

聚醚醚酮（PEEK）與碳納米管（CNT）復合材料導熱測試

將納米粒子添加到聚合物基體中可以有效地提高聚合物的力學性能和熱物性能，拓寬聚合物的應用范圍。本文通過LFA研究了碳納米管對聚合物導熱性能的影響。在室溫到200°C間，對添加不同碳納米管含量的PEEK進行了測試。導熱系數通過密度、比熱和熱擴散系數的乘積獲得。 具有非晶態結構的PEEK樣品的導熱系數隨著溫度的升高而升高，不同CNT含量的樣品導熱系數有明顯不同。測試結果表明LFA可以有效地應用于納米管對聚合物基體的導熱性能的影響。

聚氨酯泡沫導熱測試

聚氨酯是一種應用廣泛的熱塑性塑料。柔性和半柔性的聚氨酯泡沫廣泛用于車內組件、座椅、頭枕、扶手、車頂內襯和儀表面板。車內組件的舒適性往往與材料的熱物性有關，為優化設計座椅加熱系統，需對PU泡沫的導熱性能有所了解，下文展示了PU材料的LFA測試結果，圖中展示了兩種不同孔徑的PU泡沫材料的導熱系數，其導熱系數值為材料體密度，比熱和熱擴散系數的乘積。 LFA的壓力容器可以在樣品上施加一定的壓力，由此改變樣品的表觀密度。隨著密度的增加，PU樣品的導熱系數增大，測試結果證明LFA可以進行聚合物泡沫的導熱測試，LFA可以進行不同結構（密度）下低導熱材料的測試。

激光閃射法測量PEEK樹脂

聚醚醚酮PEEK是一種具有高熱穩定性和高力學性能的熱塑性塑料，同時具有出色的耐候性被廣泛應用在軸承、活塞、泵、壓縮機閥、電纜絕緣等場合。此外，這種碳纖維增強的PEEK由于出色的強度/重量比和寬廣的使用溫度范圍，還可應用在航天航空和電子電路領域。通過LFA可以測量PEEK材料的熱擴散、比熱以及導熱系數。 從上圖來看熱擴散隨著溫度升高而逐漸減小，比熱隨著溫度升高而增加。在150°C～170°C范圍，熱擴散和比熱上均出現由于玻璃化轉變而產生的臺階，然而導熱系數基本上隨溫度呈線性增加，沒有出現突變臺階。本例反映LFA447能夠出色分析聚合物材料的熱擴散和導熱性能，同時也可以檢測到材料的結構轉變。

LFA測量乙二醇液體的導熱

乙二醇是帶有兩個-OH羥基的二元醇，純的乙二醇是無味、無色、類似糖漿狀的液體，不可食用。乙二醇由乙烯生成乙烯氧化物中間體，再與水反應制得乙二醇，反應式：C2H4O + H2O à HOCH2CH2OH 由于乙二醇的低凝固點，主要用作汽車引擎冷卻液和防凍液，比如擋風玻璃和噴射引擎的防凍液。乙二醇在塑料工業領域常用于生產聚酯纖維和樹脂，比如用于軟飲料的PET包裝瓶。 右圖是乙二醇樣品的熱擴散和導熱測量結果。導熱系數的測量結果與文獻值進行比較，文獻值的不確定度假設為3%，即圖中顯示的誤差帶，可以看出兩者之間的偏差遠遠小于測量方法的不確定度（約5%）和文獻值的準確度范圍。導熱系數是隨著溫度上升而增大的。耐馳導熱儀LFA配備的特殊液體容器與數據修正模型實現對未知液體導熱性能的準確測量。

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