Wärmeleitfähigkeit von Fragmenten und Pulver
Lose Materialien wie Fragmente oder Pulver bestehen aus dem festen Materialanteil und der Porenfüllung (Luft). Da Luft eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist, hängt die Wärmeleitfähigkeit loser Materialien stark vom Verhältnis Festanteil zu Porenraum ab. Dieses Mengenverhältnis ist undefiniert und verändert sich bei jedem Schütteln der Probe. Direkte Wärmeleitfähigkeitsmessungen sind daher nicht möglich.
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Messprinzip
Messprinzip 
Um die thermischen Eigenschaften von losen Materialien zu beschreiben, wird die Matrixwärmeleitfähigkeit verwendet - d. h. die Wärmeleitfähigkeit, die ein nicht poröser Festkörper aus dem festen Materialanteil hätte. Dazu wird die Luft zwischen den Körnern durch eine Flüssigkeit mit bekannter Wärmeleitfähigkeit ersetzt und die Wärmeleitfähigkeit der Mischung gemessen. Aus dem Messergebnis, den flüssigen und festen Anteilen in der Probe und der bekannten Wärmeleitfähigkeit des Fluids wird dann die Matrixwärmeleitfähigkeit berechnet.
Für Details siehe unsere Anwendungshinweise (PDF) zu Messungen an Fragmenten und Pulver.
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Geeignete Flüssigkeiten
Das verwendete Fluid darf das Probenmaterial nicht lösen oder mit ihm chemisch reagieren. Seine Wärmeleitfähigkeit muß vorab genau bekannt sein. Das Verfahren ist anwendbar, wenn die Wärmeleitfähigkeit des trockenen Probenmaterials maximal das 15-fache der Wärmeleitfähigkeit des Fluids beträgt. Wasser (bei Raumtemperatur ca. 0,6 W/mK) kann für Materialien bis maximal 9 W/mK eingesetzt werden.
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Probenvorbereitung
Die Probe darf keine groben oder scharfkantigen Bestandteile größer als ca. 1 mm enthalten. Größere Stücke müssen zerkleinert werden. Das feste Material muss vollständig trocken sein, bervor es mit dem Fluid gemischt wird, da Restfeuchte das Ergebnis verfälscht.
Sie senden uns Ihr Probenmaterial zu, wir übernehmen die Probenvorbereitung, Messung und Auswertung und liefern Ihnen die Matrixwärmeleitfähigkeit Ihres Materials.