LFA : LA MÉTHODE FLASH POUR LA MESURE DE LA DIFFUSIVITÉ THERMIQUE
Il existe aujourd’hui 2 types d’appareils pour la mesure de la diffusivité thermique par par la méthode ‘laser flash’. C’est la source d’énergie qui sera différente. On utilisera soit une lampe Xénon soit une source laser.
LFA 500 : Le Laser Flash lampe Xénon
La méthode Flash pour la mesure de la diffusivité thermique s’est largement imposée aujourd’hui comme la méthode de référence.
Un échantillon est placé sur un porte échantillon situé au centre d’un four. La température est programmée et le four se stabilise à la température d’étude. La partie inférieure de l’échantillon est irradiée avec une impulsion d’énergie programmée (lampe Xénon-Flash). Cette impulsion se traduit par une élévation homogène de température au sein de l’échantillon. On mesure cette élévation de température sur la face supérieure de l’échantillon grâce à un détecteur infra-rouge haute vitesse. De la courbe de la température en fonction du temps on calcule la diffusivité thermique.
Le LFA 500 développé par la société Linseis GmbH est reconnu sur le marché pour sa fiabilité, sa précision et sa robustesse. Il est équipé d’un four IR haute vitesse qui permet de chauffer très rapidement sans risque d’overshoot.
Il existe des passeurs d’échantillons jusqu’à 18 échantillons: ce qui en fait un instrument d’une grande productivité.
Cette méthode permet aussi de mesurer la chaleur spécifique d’un matériau.
En ce qui concerne la conductivité thermique il faut connaître la densité des matériaux utilisés pour pouvoir la calculer. Pour mesurer la densité il est possible d’utiliser des dilatomètres.
| Modèle | LFA 500 |
| Plage de température: | de -100°C jusqu’à 500°C |
| Ambiante jusqu’à 500°C / 1000°C / 1250°C | |
| Source d’impulsion: | Lampe Xénon-Flash |
| Energie d’impulsion: | 15 J/pulse |
| Puissance ajustable: | oui |
| Plage de mesure diffusivité: | 0.01 jusqu’à 2000 mm2/s |
| Plage de mesure conductivité: | 0.1 à 4000 W/(m∙K) |
| Répétabilité cp: | ±3% (pour la plupart des matériaux) |
| Répétabilité alpha: | ±1.9% (pour la plupart des matériaux) |
| Précision cp: | ±5% (pour la plupart des matériaux) |
| Précision diffusivité: | ±2.4% (pour la plupart des matériaux) |
| Durée de l’impulsion: | ajustable par le logiciel |
| type de détecteur IR: | InSb, refroidi à l’azote liquide (LN2) |
| Dimensions de l’échantillon: | ∅ 3, 6, 10, 12.7 ou 25.4 mm |
| surface de l’échantillon : 10×10 / 20×20 mm | |
| Epaisseur de l’échantillon: | 0.1 mm à 6 mm |
| Nombre d’échantillon: | Robot passeur d’échantillons jusqu’à 18 positions |
| Porte-échantillon: | metal, SiC, Al2O3, Graphite |
| pour liquides (option) | |
| Atmosphères: | inert, oxyd., reductrice |
LFA 1000 : le laser flash avec une source laser
C’est la version haute température de la gamme LFA. Différents fours sont disponibles pour effectuer des mesures jusqu’à 2800°C.
Le principe de fonctionnement est le même que pour le LFA 500, la source de l’impulsion de l’énergie qui va chauffer l’échantillon est un laser d’une puissance supérieure. Son intensité et sa durée sont programmables et réglables via le logiciel fourni.
Il existe aussi plusieurs passeurs d’échantillons 3, 6 ou 18 positions afin d’augmenter la capacité d’analyse.
C’est l’appareil le plus précis et le plus répétable pour la mesure de la diffusivité thermique.
| Modèle | LFA 1000 | LFA 2000 |
| Plage de température: | de -125 jusqu’à 500°C | |
| de l’ambiante jusqu’à 1250°C | de l’ambiante jusqu’à 2000°C | |
| de l’ambiante jusqu’à 1600°C | de l’ambiante jusqu’à 2800°C | |
| Source d’impulsion: | Ng:Laser Nd-YAG Laser 25 J/pulse | Ng:Laser Nd-YAG 25 J/pulse |
| Mesure de température: | mesure sans contact avec un détecteur IR (InSb ou MCT) | mesure sans contact avec un détecteur IR (InSb ou MCT) |
| Plage de mesure de la diffusivité thermique: | 0.01 mm2/s … 1000 mm2/s | 0.01 mm2/s … 1000 mm2/s |
| Plage de mesure de conductivité thermique: | 0.1 W/mk … 2000 W/mK | 0.1 W/mk … 2000 W/mK |
| Dimensions de l’échantillon: | ∅ 3, 6, 10, 12.7 … 25.4 mm, | ∅ 6, 10, 12.7 … 25.4 mm, |
| surface: 10×10, 20×20 mm | surface: 10×10 mm | |
| Epaisseur de l’échantillon: | 0.1 mm … 6 mm | 0.1 mm … 6 mm |
| Nombre d’échantillons: | Passeur d’échantillons jusqu’à 3, 6, 18 échantillons | Passeur d’échantillons jusqu’à 3 échantillons |
| Porte-échantillon: | metal/SiC/Graphite | metal/SiC/Graphite |
| Porte-échantillon pour liquide: | disponible | disponible |
| Atmosphères: | inert, oxyd., réductrice, vide | inert, oxyd., réductrice, vide |
Vous pourriez être intéressé par les pages suivantes :
