德国耐驰闪射法导热仪LFA 467 HyperFlash

开创热扩散系数与导热系数测量的新天地 —— 快速、简单、经济

德国耐驰闪射法导热仪LFA 467 HyperFlash

宽广的温度范围，从 -100°C 到 500°C

无须更换检测器或炉体， LFA467 HyperFlash在同一台仪器上可实现 -100°C 到 500°C 的宽广温度范围。加上目前市场上种类*丰富的可选配件，开创了热物性测量的新天地。

进样器附有 16 个样品位，样品容纳量为原来的 4 倍

LFA 467 HyperFlash 的一大优势是可以在整个温度范围内连续测量 16 个样品，大大缩短了测量时间。液氮补给系统可以实现对检测器与炉体的自动补充液氮，保证仪器全天候不间断测量。

Zoom Optics 得到的测量结果更准确，减少测量误差

专利技术的 Zoom Optics 优化了检测器的检测范围，从而消除了孔径光阑的影响。显著增加了测量结果的精度。

极高的采样频率（2MHz），特别适合于薄膜样品

薄膜样品及高导热材料需要快速的数据采集速率，来精确地记录样品上表面的升温过程。LFA 467 HyperFlash 可以提供 2MHz 的数据采集速率，这是 LFA 系统前所未有的。

LFA 467 HyperFlash^® - 技术参数

• 温度范围：-100°C ... 500°C，单一炉体

• 氙灯，*大能量 10 J/Pulse（功率可调）

• 非接触式测量，IR 检测器检测样品上表面升温过程

• 数据采集速率：高达 2MHz（包括半升温信号检测，及 pulse mapping 技术）-- 对于高导热及薄膜样品，采样时间（约为半升温时间 10 倍）可低至 1ms，样品厚度*薄可至 0.01 mm 以下（取决于具体的导热系数）

• 热扩散系数测量范围：0.01 mm2/s ... 1000 mm2/s

• 导热系数测量范围：< 0.1 W/(mK) ... 2000 W/(mK)

• 样品尺寸： 
  - 直径 6 mm ... 25.4 mm（包括方形样品） 
  - 厚度 0.01 mm ... 6 mm（样品的厚度要求取决于不同样品的导热性能）

• 16 个样品位的自动进样器

• 20 多种支架类型

• 丰富的测量模式，适应各种类型的样品。如各向异性材料，多层模式分析，薄膜，纤维，液体，膏状物，粉末，熔融金属，压力下的测试，等等。

• Zoom Optics 优化检测器的检测范围（专利技术）

• 专利保护的 pulse mapping 技术（US 7038209, US 20040079886, DE 10242741 – approximation of the pulse），用于脉冲宽度修正，可以提高比热值的测量精度

• 气氛：惰性、氧化性、静态/动态、负压

Zoom Optics 获取更准确的测量结果，减小测量误差

对于传统的 LFA 系统设计，检测器所覆盖的检测面积通常被调整为适合样品的*大尺寸（25.4mm）。对于直径较小的样品，通常在样品之上加上遮光片或遮罩，以尽可能地遮蔽外围区域。但由于任何物体都会发射红外辐射，遮光片或遮罩材料也不例外，由此得到的检测器信号不可避免地会受到影响。该影响的程度大小与样品与遮罩材料的热扩散系数的差异有关。由此导致对于某些样品，检测器测得的温度上升曲线的尾部可能出现持续上升，或者过早地达到水平状态。不管是哪种情况，都会导致分析得到的半升温时间发生偏移，由此计算得到的热扩散系数产生误差。

使用 LFA467 配备的 ZoomOptics（专利号：DE 10 2012 106 955 B4 2014.04.03）附件，可以更灵活地调整检测器的检测范围，确保检测器仅检测到样品上表面的温度升高过程，无需额外的遮罩，周围环境信号也没有任何影响。预设的检测直径比率为 70%，适合于大多数应用，同时软件允许操作者自由调整该数值，以适应特定的样品尺寸与应用。
 

下图 Pyroceram 的热扩散系数测量对比,清晰地显示了 Zoom Optics 的优点：

LFA 467 HyperFlash^® - 应用实例

更大的装样数，更高的测试效率

LFA 467 HyperFlash^® 的高样品装载量可以提高操作效率。LFA 467 HyperFlash^® *多可装载16个样品。这在保证测试质量的前提下显著节省测试时间和精力。

集成的自动进样器可以保证整个温度范围内、每个位置上的每一个样品都处于*佳位置。测量时，系统对所有样品同时进行加热或冷却，然后逐一测量。这样可以大大节省测试时间。

谱图显示了使用 LFA 467 一次装载 16 个 Pyroceram 样品（厚度为 2.5mm，直径为 12.7mm）进行室温至 500℃ 的测试。测量结果与理论值之间的偏差 < 2%。

集成自动进样器可同时测试 16 个样品，并具有极高的精度和重现性。

全温度范围内的高精度

图中曲线为标样 Inconel 600 的热扩散系数（红点）、导热系数（蓝点）和比热（黑点）测试结果。测量覆盖 LFA 467 HyperFlash^® 完整温度范围（-100℃ 至 500℃）。与理论值（实线）相比，实测数据点的偏差均小于±3%，精度水平普遍好于±3%。
 

LFA 467：在一次测量中即可完成全温度范围的热扩散系数测试。
图中样品为 Inconel 600 标样，实线为文献数据。

高导热铜箔

图中展示了不同厚度的铜样品的测量数据，这个实例清楚地表明，该系统可以成功地测试具有很高热扩散系数的样品，另外，将样品厚度从3.0mm减小到0.25mm进行测试对比可见，即使样品很薄仍可获得很高的测试精度。

此类测试得益于 LFA 467 HyperFlash^® 具有高达 2MHz 的数据采集速率和低至 20µs 的脉冲宽度。

当样品厚度降低时，其厚度不确定性对误差的影响将增大。因此对于较薄的样品测试，样品的制备与厚度测量都需格外小心。

LFA 467：不论样品的厚薄程度，测试得到的铜样品的热扩散系数与理论值都十分吻合