Beschreibung
Auf den Punkt gebracht
Das Linseis LZT-Meter ist das weltweit erste, kommerziell erhätliche Instrument, dass die Bestimmung der thermoelektrischen Gütezahl ZT mittels einer kombinierten LaserFlash-Messung (LSR+ LFA) in einem einzigen Gerät bewerkstelligen kann.
Mit dem Messgerät kann demnach eine eigenständige Wärmeleitfähigkeitsbestimmung mittels Flash-Verfahren, sowie eine aus dem LSR bekannte Messung des elektrischen Widerstands sowie des Seebeck-Koeffizienten durchgeführt werden.
Der Vorteil liegt somit auf der Hand: Durch den integrierten Aufbau können sowohl teurer Laborplatz als auch unnötige Kosten für doppelte Öfen, Messelektronik sowie weiteres Equipment gespart werden. Somit ist das LZT-Meter die ideale Lösung für Forschungs- und Entwicklungsanwendungen, bei denen es weniger auf Probendurchsatz als vielmehr auf Messqualität und Kosteneffizient ankommt. Denn für die vollständige ZT-Charakterisierung einer Probe, reicht eine einzelne, scheibenförmige Geometrie völlig aus.
Das Gerät ist darüber hinaus mit drei verschiedenen Öfen erhältlich: einem neuen Infrarotofen (für exakte Temperaturregelung bei sehr hohen und niedrigen Heizraten), sowie einem Tieftemperatur- und einem Hochtemperaturofen.
Vorteile der kombinierten Messung:
- Messung einer einzelnen Probe
- Kein Geometriefehler
- Gleiche Stöchiometrie
- Keine Probleme mit der weiteren Probenvorbereitung
- Identische Umgebungsbedingungen
- Temperatur
- Feuchtigkeit
- Atmosphäre
Darüber hinaus alle bekannten Vorteile der LSR-Plattform
- Widerstandsmessungen an hochohmigen Proben möglich
- Optionale Harman-Messung
- Kameraoption
Das Gerät ist auch mit drei verschiedenen Öfen erhältlich:
- Ein Infrarot-Ofen (für präzise Temperaturregelung bei sehr hohen und niedrigen Heizraten)
- Ein Niedertemperaturofen für Messungen bis -100 °C
- Ein Hochtemperaturofen für Messungen bis 1100 °C
Das mitgelieferte Softwarepaket bietet die Möglichkeit, alle Messdaten benutzerfreundlich auszuwerten und das optional integrierte Harman ZT-Modell zu verwenden.
Unique Features
Kombinierte Messung:
Integriert Laser Flash und
Seebeck-Koeffizient Messung
in einem Gerät.
Kosteneffizient und platzsparend:
Spart Laborplatz und reduziert
Kosten durch den integrierten Aufbau.
Breiter Temperaturbereich:
Messungen von -100°C bis
1100°C möglich.
Hohe Präzision:
Minimale Geometriefehler und
identische Umgebungsbedingungen.
Modulare Öfen:
Verschiedene Ofenoptionen
für spezifische Anforderungen.
Service-Hotline
+49 (0) 9287/880 0
Donnerstag von 8-16 Uhr erreichbar
und Freitag von 8-12 Uhr.
Wir sind für Sie da!
Spezifikationen
Schwarz auf Weiß
- Es wird nur ein integriertes Messgerät für eine komplette ZT-Charakterisierung benötigt
- Kosteneffizient und platzsparend
- Dank Hochohm-Option und variabel positionierbarer Thermoelemente können auch anspruchsvollste Proben zuverlässig vermessen werden
- Mittels auswechselbarer Öfen sind Messungen im Temperaturbereich von -100°C bis 1100°C möglich
- Direkte ZT-Messung an Schenkeln (Harman-Methode) und Modulen (Impedanz-Spektroskopie)
- Wärmeleitfähigkeitsmessung mittels LaserFlash-Methode
- Hochgeschwindigkeits-Infrarotofen für ausgezeichnete Temperaturkontrolle wärhrend der Messung und höheren Probendurchsatz
- Große Auswahl an verfügbaren Thermoelementen (Temperaturbereich, ummantelt, freistehend)
- Kamera-Option für hochpräzise Messungen des spezifischen Widerstandes
MODELL | LSR-3 PART |
|---|---|
| Temperaturbereich: | Infrarot-Ofen: RT bis 800°C/1100°C Niedertemperatur-Ofen: -100°C bis 500°C |
| Messmethode: | Seebeck Koeffizient: Statische DC Methode / Slope-Methode Elektrischer Widerstand: Vier-Punkt-Messung |
| Atmosphäre: | Inert, reduzierend, oxidierend, Vakuum Heliumgas mit niedrigem Druck empfohlen |
| Probenhalter: | Vertikale Einspannung zwischen zwei Elektroden Optionaler Adapter für Folien und dünne Schichten |
| Probengröße (Zylinder oder Rechteck): | 2 bis 5 mm Grundfläche und max. 23 mm lang bis zu einem Durchmesser von 6 mm und einer Länge von max. 23 mm lang |
| Probengröße rund (Scheibenform): | 10, 12.7, 25.4 mm |
| Messabstand der Thermoelemente: | 4, 6, 8 mm |
| Wasserkühlung: | erforderlich |
| Messbereich Seebeck-Koeffizient: | 1µV/K bis 250mV/K (statische DC-Methode) Genauigkeit ±7% / Wiederholbarkeit ±3,5% |
| Messbereich Elektrische Leitfähigkeit: | 0.01 to 2×105 S/cm Genauigkeit ±10% / Wiederholbarkeit ±5% |
| Stromquelle: | Driftarme Stromquelle von 0 bis 160 mA |
| Elektrodenmaterial: | Nickel (-100 bis 500°C) / Platin (-100 bis +1500°C) |
| Thermoelemente: | Typ K/S/C |
| Wärmeleitfähigkeit | |
| Pulsquelle: | Nd:YAG Laser (25 Joule) |
| Pulsdauer: | 0,01 bis 5ms |
| Detektor: | InSb / MCT |
| Temperaturleitfähigkeit | |
| Messbereich: | 0,01 bis 1000mm2/s |
| Addon | LSR-4 Upgrade |
| DC Harman-Methode: | Direkte ZT-Messung an thermoelektrischen Schenkeln |
| AC Impedanz-Spektroskopie: | Direkte ZT-Messung an thermoelektrischen Modulen (TEG/Peltier-Modul) |
| Temperaturbereich: | -100 bis +400°C RT bis +400°C |
| Probenhalter: | Nadelkontakte für adiabatische Messbedingungen |
| Probengröße: | 2 bis 5 mm im Rechteck und max. 23 mm lang bis 6 mm im Durchmesser und max. 23 mm lang Module bis 50mm x 50mm |
Software
Werte sichtbar und vergleichbar machen
Die leistungsfähige, auf Microsoft® Windows® basierende LINSEIS Thermoanalyse Software übernimmt bei der Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von thermoanalytischen Experimenten, neben der eingesetzten Hardware, die wichtigste Funktion.
Linseis bietet mit diesem Softwarepaket eine umfassende Lösung zur Programmierung aller gerätespezifischen Einstellungen und Steuerungsfunktionen, sowie zur Datenspeicherung und Auswertung. Das Paket wurde von unseren hausinternen Softwarespezialisten und Applikationsexperten entwickelt und jahrelang erprobt.
LFA-Eigenschaften
- Genaue Pulslängenkorrektur, “Puls mapping”
- Korrektur des Wärmeverlustes
- Analyse von 2- oder 3-Schichtsystemen
- Messung des Kontaktwiderstandes von Mehrschichtsystemen
- Model Wizard für die Auswahl des besten Auswertemodells
- Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität
- Dusza-Modell
LSR-Eigenschaften
- Zylinderförmige, quadratische und scheibenförmige Proben werden unterstützt
- Hoch- und Tieftemperaturöfen verfügbar
- Barrierefrei programmierbar
- Dünnschichtadapter sowohl für flexible als auch für stabile Dünnschichten
- Programmwizard integriert
- Bestimmung des Seebeck-Effektes, elektrische Leitfähigkeit und Harman-ZT
Allgemeine Eigenschaften
- Automatische Auswertung des Seebeck-Koeffizienten und der elektrischen Leitfähigkeit
- Automatische Kontrolle der Probenkontaktierung
- Erstellen automatischer Messprogramme
- Erstellen von Temperaturprofilen und Temperaturgradienten für die Seebeck-Messung
- Automatische Auswertung von Harman-Messungen (optional)
- Echtzeit Farbdarstellung
- Automatische und manuelle Skalierung
- Darstellung der Achsen frei wählbar (z. B. Temperatur (x-Achse) gegen Delta L (y-Achse))
- Mathematische Berechnungen (z. B. erste und zweite Ableitung)
- Datenbank zur Archivierung aller Messungen und Auswertungen
- Multitasking (verschiedene Programme zur gleichen Zeit benutzbar)
- Multi-User Option (Benutzerkonten)
- Zoomoptionen für Kurvenausschnitte
- Beliebig viele Kurven können zum Vergleich übereinander geladen werden
- Online Help Menü
- Freie Beschriftung der Kurven
- Vereinfachte Exportfunktionen (CTRL C)
- EXCEL® und ASCII Export der Messdaten
- Nullkurven können verrechnet werden
- Statistische Kurvenauswertung (Mittelwertskurve mit Vertrauensintervall)
- Tabellarischer Ausdruck der Daten
Applikationen
Anwendungsbeispiel: LSR-Funktion Tellurid
Ein typischer Vertreter aus der Telluridfamilie wurde im Bereich von Raumtemperatur bis 200°C vermessen. Dargestellt sind sowohl der Seebeck-Koeffizient als auch der elektrische Widerstand über die Temperatur.
Anwendungsbeispiel: Bismuttellurid – Gütezahl
Die Gütezahl ZT beschreibt die Leistung eines thermoelektrischen Materials. Normalerweise wird ZT aus der thermischen und elektrischen Leitfähigkeit und dem Seebeck-Koeffizienten berechnet. Diese drei Eigenschaften werden separat gemessen, wobei jede Messung einen bestimmten Fehler aufweist.
Die Harman-Methode ermöglicht die direkte Messung von ZT in nur einer Messung: Die gemessene Spannung, die durch das Anlegen eines Stroms an ein thermoelektrisches Material entsteht, setzt sich aus zwei Beiträgen zusammen: dem ohmschen Spannungsabfall und der Thermospannung. Wenn man das eine durch das andere teilt, erhält man ZT.
Das NIST (SRM 3451)™ Bi2Te3 Bismuttellurid-Referenzmaterial wurde mit der Harman-Methode in Kombination mit unserer LINSEIS LSR-Plattform analysiert. Die Messung zeigt deutlich die typische Spannungsverteilung an einem einzelnen Temperaturmesspunkt. In diesem Fall kann der ZT-„Gütewert“ bei Raumtemperatur einfach berechnet werden, indem der ohmsche Spannungsabfall und der thermoelektrische Spannungsabfall in Beziehung gesetzt werden. Es wurde ein ZT-Wert von 0,50 bei Raumtemperatur ermittelt.
Anwendung: Graphit
Graphit ist eine Kohlenstoffart, die als dunkelgrauer Feststoff vorkommt. Es hat eine beträchtlich hohe chemische Beständigkeit und wird auf vielfältige Weise verwendet, z. B. als Kathodenmaterial, Baumaterial, Sensorkomponente und vieles mehr. Bei Erhitzung reagiert es mit Sauerstoff zu Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid, kann jedoch sehr hohe Temperaturen erreichen, wenn es in einer inerten, sauerstofffreien Umgebung erhitzt wird. Aus diesem Grund wird es in Ultrahochtemperaturöfen als Ofenmaterial oder sogar als Heizelement verwendet.
In diesem Beispiel wurde eine Graphitprobe im Vakuum mit einem LFA 1000 (Laserflash Analyzer) analysiert. Die Temperaturleitfähigkeit wurde direkt bei mehreren Temperaturstufen zwischen Raumtemperatur und 1100 °C gemessen. Die spezifische Wärmekapazität wurde unter Verwendung eines bekannten Graphitstandards in einer zweiten Probenposition als Referenz in derselben Messung bestimmt. Das Produkt aus Diffusionsvermögen, spezifischer Wärme und Dichte ergibt die entsprechende Wärmeleitfähigkeit. Das Ergebnis zeigt eine typisch linear abnehmende Wärmeleitfähigkeit und eine Temperaturleitfähigkeit, die oberhalb von 500 °C ein Plateau aufweist. Der Cp steigt mit zunehmender Temperatur leicht an.
Externe Applikationen
The Application of Building Physics in the Design of Roof Windows (veröffentlicht von: Energies)
Rigid Polyurethane Foams as External Tank Cryogenic Insulation for Space Launchers (veröffentlicht von: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering)
THERMAL CONDUCTIVITY OF WOODEN FLOORS IN THE CONTEXT OF UNDERFLOOR HEATING SYSTEM APPLICATIONS (veröffentlicht von: Wood Investigation and Application Department, Wood Technology Institute, Poznan, Poland)
Bestens informiert
