Bestimmung thermophysikalischer Eigenschaften

Hot-Disk-Methode

Die Hot-Disk-Methode wird auch als "Transient Plane Source" (TPS-)Technik bezeichnet und ist in der ISO-Norm 22007-2:2008 beschrieben. Sie dient der schnellen und simultanen Bestimmung thermophysikalischer Eigenschaften. Diese Methode arbeitet instationär dynamisch und ist dadurch sehr schnell. Ein flacher kreisrunder Sensor wird zwischen zwei Probenstücken platziert und definiert beheizt. Aus der Messung des zeitlichen Temperaturverlaufs am Sensor können die Wärmeleitfähigkeit (Messbereich jetzt von 0,005 ... 1200 W/mK), die Temperaturleitfähigkeit und die Spezifische Wärmekapazität ohne zusätzliche Kenntnisse zur Probe (Dichte, Cp etc.) bestimmt werden.

Diese Messtechnik ist aufgrund ihrer hohen Flexibilität vor allem im Bereich Materialforschung und Polymertechnologie etabliert, auch weil es kaum spezielle Anforderungen an die Probengeometrie bzw. deren Struktur (Anisotropie) gibt. So kann die Probe durchaus auch eine offenporige oder zelluläre Oberfläche aufweisen.

Durch die individuelle Auswahl der Sensoren und Anpassung der Messparameter wie Heizstrom und Messzeit können nahezu alle Messaufgaben zur Bestimmung der genannten Größen bearbeitet werden. So sind auch Messungen an Pulvern, Schüttgut, Granulaten, Flüssigkeiten, anisotropen Proben sowie dünnen Schichten oder Filmen möglich. Je nach verwendetem Sensor bzw. Temperierequipment kann ein Temperaturbereich von -253 ... 1000 °C, abgedeckt werden. Aktuell gibt es jetzt je nach Applikationsbereich sieben unterschiedliche Hot-Disk-Modelle, um jedem Bedarf gerecht zu werden.

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