Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wärmeleitfähigkeit bei hohen Temperaturen - Universelle Messapparatur entwickelt

10.08.2017

Die Bestimmung der thermischen Eigenschaften von Materialien ist in vielen Anwendungsbereichen essenziell. Insbesondere die Wärmeleitfähigkeit hat einen unmittelbaren Einfluss auf alle wärmetechnischen Anwendungen der Werkstoffe. Die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden haben nun einen kompakten Versuchsaufbau entwickelt, mit dem die Wärmeleitfähigkeit auch von porösen bzw. anisotropen Werkstoffen sowie Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden bei höheren Temperaturen zuverlässig gemessen werden kann.

Typische Materialsysteme sind z. B. offen oder geschlossen poröse Kunststoffe, Metalle oder Keramiken sowie Schicht- oder Faserverbundstrukturen aus unterschiedlichsten Materialien (organische und anorganische Stoffe).


Anordnung des Messaufbaus mit Vakuumbehälter im Ofen.

Fraunhofer IFAM Dresden


Schematische Darstellung des Messprinzips zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit mit dem Plattenverfahren.

Fraunhofer IFAM Dresden

Aufgebaut nach dem bekannten Konzept der Plattenapparatur ist dieses Messverfahren sehr robust (angelehnt an DIN EN 1946 und DIN EN 12664), der Messaufbau kompakt und die Zuverlässigkeit der Messergebnisse hoch. Im neuen Versuchsaufbau des Fraunhofer IFAM Dresden können unter Vakuum bzw. in variabler Gasatmosphäre Proben mit einer Grundfläche von 50 x 50 mm² und einer Höhe von bis zu 20 mm vermessen werden.

In Ergänzung der bereits vorhandenen baugleichen Raumtemperaturanlage sind zukünftig Messungen der Wärmeleitfähigkeit in beliebigen Temperaturschritten zwischen 20 °C und 600 °C möglich. Insbesondere die Flexibilität des Temperaturbereiches kombiniert mit dem breiten Spektrum an untersuchbaren Werkstoffen stellt ein Novum dar.

Die Temperaturabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit speziell bei hohen Temperaturen ist in vielen technischen Bereichen relevant, konnte jedoch bisher insbesondere für poröse oder Verbundwerkstoffe nur unzuverlässig bestimmt werden.

So sind diese Messwerte beispielsweise wichtig bei der Dimensionierung von Wärmedämmschichten an Hochtemperaturanlagen zur Minimierung thermischer Verluste, aber auch für das zuverlässige Design und den energieeffizienten Betrieb von Hochtemperatur-Wärmeübertragern und -speichern. Aus den Messungen lassen sich Informationen über Einflussfaktoren wie Art des Werkstoffes, geometrische Struktur eines Verbundes oder thermische Übergangswiderstände in Schichtwerkstoffen ableiten.

Mit der neuen Messvorrichtung ergänzt das Fraunhofer IFAM Dresden sein Portfolio an bestehenden Anlagen zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit, zu dem des Weiteren eine sog. Hot-Disk-Apparatur (auch für Flüssigkeiten und Schüttungen) und eine Nano-Flash-Anlage gehören. Die Hot-Disk-Apparatur ermöglicht neben der Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit auch die Messung der volumenbezogenen Wärmekapazität, eine wichtige Stoffgröße für die Aufwärm- und Abkühlcharakteristik eines Stoffes bzw. Stoffverbundes.

Das Institut bietet damit ein breites Spektrum an Möglichkeiten, um auf kundenspezifische Fragestellungen eine Antwort geben zu können. In verschiedenen Projekten z. B. mit großen Automobilherstellern wurden bereits Verbundwerkstoffe aus Textilien, Schaumstoffen und Leder im Bereich der Raumtemperatur untersucht. Auch in Zusammenarbeit mit weiteren Partnern aus Industrie und Wissenschaft konnte das Institut seine Kompetenz erfolgreich einbringen.

Weitere Informationen:

http://www.ifam.fraunhofer.de/etm

Kommunikation | Fraunhofer-Gesellschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Die steifsten Leichtbaumaterialien überhaupt
12.12.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Künstliches Perlmutt nach Mass
12.12.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tödliche Kombination: Medikamenten-Cocktail dreht Krebszellen den Saft ab

Zusammen mit einem Blutdrucksenker hemmt ein häufig verwendetes Diabetes-Medikament gezielt das Krebswachstum – dies haben Forschende am Biozentrum der Universität Basel vor zwei Jahren entdeckt. In einer Folgestudie, die kürzlich in «Cell Reports» veröffentlicht wurde, berichten die Wissenschaftler nun, dass dieser Medikamenten-Cocktail die Energieversorgung von Krebszellen kappt und sie dadurch abtötet.

Das oft verschriebene Diabetes-Medikament Metformin senkt nicht nur den Blutzuckerspiegel, sondern hat auch eine krebshemmende Wirkung. Jedoch ist die gängige...

Im Focus: Lethal combination: Drug cocktail turns off the juice to cancer cells

A widely used diabetes medication combined with an antihypertensive drug specifically inhibits tumor growth – this was discovered by researchers from the University of Basel’s Biozentrum two years ago. In a follow-up study, recently published in “Cell Reports”, the scientists report that this drug cocktail induces cancer cell death by switching off their energy supply.

The widely used anti-diabetes drug metformin not only reduces blood sugar but also has an anti-cancer effect. However, the metformin dose commonly used in the...

Im Focus: New Foldable Drone Flies through Narrow Holes in Rescue Missions

A research team from the University of Zurich has developed a new drone that can retract its propeller arms in flight and make itself small to fit through narrow gaps and holes. This is particularly useful when searching for victims of natural disasters.

Inspecting a damaged building after an earthquake or during a fire is exactly the kind of job that human rescuers would like drones to do for them. A flying...

Im Focus: Neuartige Lasertechnik für chemische Sensoren in Mikrochip-Größe

Von „Frequenzkämmen“ spricht man bei speziellem Laserlicht, das sich optimal für chemische Sensoren eignet. Eine revolutionäre Technik der TU Wien erzeugt dieses Licht nun viel einfacher und robuster als bisher.

Ein gewöhnlicher Laser hat genau eine Farbe. Alle Photonen, die er abstrahlt, haben genau dieselbe Wellenlänge. Es gibt allerdings auch Laser, deren Licht...

Im Focus: Topological material switched off and on for the first time

Key advance for future topological transistors

Over the last decade, there has been much excitement about the discovery, recognised by the Nobel Prize in Physics only two years ago, that there are two types...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

ICTM Conference 2019 in Aachen: Digitalisierung als Zukunftstrend für den Turbomaschinenbau

12.12.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungen

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Biofilme generieren ihre Nährstoffversorgung selbst

12.12.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Tanz mit dem Feind

12.12.2018 | Physik Astronomie

Künstliches Perlmutt nach Mass

12.12.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics