Appareil de mesure de la conductivité thermique LFA 707 StratoFlash® Classic

laserde paillasse

Présentation du produit

• Analyseur par flash laser pour la détermination précise de la diffusivité thermique et, combiné aux données de densité/capacité calorifique, de la conductivité thermique et de la capacité thermique massique.
• Conçu pour les applications dans les industries du métal, du verre et de la céramique ainsi que pour la R&D et le contrôle qualité.

Principales caractéristiques

• Large plage de température : température ambiante à 1600 °C pour des mesures haute température.
• Changeur d'échantillons entièrement automatique (ASC) disponible en versions 3 ou 5 positions pour augmenter le débit et la comparabilité des séries de mesures.
• Système laser pulsé précis (Nd:Glass) à 1054 nm, largeur d'impulsion pilotée par logiciel et énergie d'impulsion réglable pour s'adapter aux différents types d'échantillons.
• Prise en charge de nombreux porte-échantillons et géométries : échantillons ronds et carrés, porte-échantillons spécialisés pour liquides, pâtes, poudres, fibres, résines, stratifiés et analyses In-Plane.
• Mesures sous gaz inerte ou haut vide (pompe turbomoléculaire permettant < 2 x 10^-5 mbar).
• Environnement logiciel moderne intégré (Proteus / NETZSCH Assistant) : logiciels de mesure et d'analyse séparés, gestion des données basée sur SQL, modèles et procédures de correction avancés, outils d'export et de visualisation.

Méthode / Principe de mesure
La méthode du laser-flash est une technique rapide, absolue, non destructive et sans contact pour déterminer la diffusivité thermique. Une brève impulsion d'énergie sur la face avant d'un échantillon plan-parallèle provoque une élévation de température sur la face arrière mesurée par un détecteur IR. Les propriétés thermiques sont calculées à partir de la réponse temporelle de température.

Formule clé
λ(T) = α(T) ⋅ c_p(T) ⋅ ρ(T) (λ = conductivité thermique; α = diffusivité thermique; c_p = capacité thermique massique; ρ = densité)

Système laser (spécifications sélectionnées)

• Laser Nd:Glass pulsé, longueur d'onde 1054 nm.
• Largeur et énergie d'impulsion pilotées par logiciel ; largeurs d'impulsion typiques de <0,05 ms à 1,5 ms (réglage pas-à-pas ou continu).
• Énergie par impulsion réglable : env. 0,25 J à 25 J/pulse.
• Cartographie d'impulsion brevetée / correction de pulse finie (référence de brevet disponible).

Échantillons et porte-échantillons

• Échantillons ronds : diamètres 6 mm, 8 mm, 10 mm, 12,7 mm, 20 mm, 25,4 mm ; épaisseur typ. 0,1 mm à 6 mm.
• Échantillons carrés : p.ex. 10 × 10 mm, 20 × 20 mm ; épaisseur 0,1 mm à 6 mm.
• Porte-échantillons spéciaux pour : melts polymères/liquides basse viscosité (incl. eau), résines pendant la polymérisation, pâtes, poudres, fibres, stratifiés, analyses In-Plane et échantillons sous pression mécanique.
• Essai non destructif : les échantillons restent généralement réutilisables pour d'autres analyses.

Détecteur et atmosphère

• Détecteur standard : InSb (convient RT à 1600 °C), système optionnel de remplissage LN2 avec dewar 35 L.
• Atmosphères de mesure : gaz inerte ou haut vide (typ. < 2 x 10^-5 mbar avec pompe turbomoléculaire) pour minimiser les pertes de chaleur et l'oxydation.

Logiciel / Traitement des données

• Architecture 64 bits avec base de données SQL ; séparation des logiciels de mesure et d'analyse permettant une analyse indépendante de l'instrument.
• NETZSCH Assistant pour la supervision et la gestion des instruments et composants logiciels connectés.
• Modèles de calcul intégrés incluant une variante Cape–Lehman améliorée et des modèles dédiés pour échantillons multicouches, anisotropes ou partiellement transparents.
• Correction de ligne de base, correction d'impulsion, évaluation du goodness-of-fit, fonctions de lissage, moyenne multi-tirs et nombreuses options d'export (p.ex. CSV).

Domaines d'application

• Recherche et développement de matériaux (métaux, céramiques, verre, polymères, composites).
• Contrôle qualité dans les processus industriels.
• Mesures à haute température (p.ex. matériaux réfractaires, alliages haute température).
• Analyse de couches minces, stratifiés multicouches et matériaux anisotropes (analyses In-Plane possibles).

Avantages principaux

• Haute précision de mesure associée à un débit élevé grâce au changeur d'échantillons automatique.
• Adaptation flexible à différents types d'échantillons et tâches de mesure via un jeu modulaire de porte-échantillons.
• Algorithmes et corrections avancés pour des résultats précis même dans des conditions de mesure difficiles.

Caractéristiques techniques / spécifications

• Plage de température : température ambiante à 1600 °C.
• Vitesses de chauffe : env. 0,01 K/min à 50 K/min (selon programme).
• Changeur d'échantillons automatique : versions pour 3 positions (échantillons ≤ 25,4 mm) et 5 positions (échantillons ≤ 12,7 mm).
• Plage de mesure de la diffusivité thermique : env. 0,01 mm²/s à 2000 mm²/s.
• Plage de conductivité thermique : env. 0,1 W/(m·K) à 4000 W/(m·K).
• Système laser : Nd:Glass pulsé, 1054 nm ; contrôle de largeur d'impulsion (<0,05 ms à 1,5 ms en pas de 0,01 ms typique) ; énergie d'impulsion ~0,25–25 J/impulsion ; correction d'impulsion brevetée.
• Précision*: diffusivité thermique ±2,5 % ; capacité thermique massique ±5 % (validation sur matériaux de référence).
• Répétabilité** : diffusivité thermique ±1 % ; capacité thermique massique ±3 % (même opérateur/appareil).
• Atmosphère de mesure : gaz inerte ou vide (pompe turbomoléculaire, typ. <2 x 10⁻⁵ mbar).
• Détecteur : InSb (convient RT à 1600 °C), système LN2 optionnel (dewar 35 L).
• Logiciel : logiciel moderne 64 bits avec base SQL, logiciels de mesure et d'analyse séparés, modèles et corrections avancés, NETZSCH Assistant.
• Géométries d'échantillons : rond (6 mm … 25,4 mm), carré (p.ex. 10×10 mm, 20×20 mm), épaisseur 0,1 mm … 6 mm (autres porte-échantillons sur demande).
• Porte-échantillons spéciaux : pour melts polymères/liquides basse viscosité, résines en cours de durcissement, pâtes, poudres, fibres, stratifiés, analyses In-Plane et échantillons sous pression mécanique.
• Remarque : * Écart par rapport aux valeurs de la littérature (validation avec matériaux de référence). ** Écart de répétabilité avec même opérateur et appareil.