ASTM D 5470-17
Der Zweck ist eindeutig: Man will vergleichende Testdaten unter identischen Bedingungen ermitteln, wobei alle störenden Faktoren (wie z.B. Die-Verzerrungen oder nicht-koplanare Kontaktflächen) ausgeschlossen werden können. ASTM D 5470-17 und transiente Methoden sind die primären Testmethoden zur Bestimmung von thermischer Leitfähigkeit und thermischem Widerstand, wobei ich ausschließlich ASTM D 5470-17 und nicht die komplementären elektrischen Methoden nach JESD 51-14 nutze. Die Werte im Datenblatt eines TIM-Anbieters sollten unter Verwendung von ASTM D 5470-17 entwickelt werden, um vergleichbare Werte zu erzeugen, die unter folgenden Bedingungen ermittelt wurden:
• Kontrollierte Oberflächenbedingungen
• Unidirektionale Wärmeflussbedingungen
• Parallele Kontaktflächen
• Präzise bekannte Klemmkräfte
Und genau da kommt der TIMA5 zum Einsatz. Es handelt sich dabei um ein recht kompaktes All-in-One Tischgerät, das den Messaufbau und den benötigten PC in einem Gerät vereint. Es ist also ein autarker und vor allem auch automatisierter Messaufbau, den ich auch parallel zu anderen Aufgaben im Hintergrund laufen lassen kann. Die Speicherung aller Daten erfolgt über das Netzwerk direkt auf das NAS, sicher ist sicher. Das Gerät ist kalibriert und hat die ersten Plausibilitätstest auch bereits bestanden.
Da dies alles etwas komplex wirkt, habe ich die einzelnen Baugruppen mal gegen das Funktionsdiagramm gestellt, damit man weiß, wo und wie die bereits erklärten Messungen erfolgen. Wir sehen hier auch T3 und T4, auf die ich bereits auf der vorigen Seite im Schema verwiesen hatte:
Ich wiederhole das Schema mit den Übergängen jetzt trotzdem noch einmal, weil wir uns damit den Sinn dieses zu ermitelnden Wertes besser vor Augen halten können.
Die Messung der DOWSIL 340 bei 70 °C Sample-Temperatur habe ich noch einmal selbst grafisch ausgewertet und man sieht sehr schön, dass der Rth linear bleibt, währen sich die Wärmeleitfähigkeit logischerweise ändert und mit sinkender Schichtstärke nichtlinear abfällt. Das ist normal, zeigt aber auch, dass der Rth-Wert viel wichtiger ist als eine fiktive Wärmeleitfähigkeit
Die externe Kühlung übernimmt dabei ein Labor-Chiller von IKA, der die Wassertemperatur fast auf die Nachkommastelle genau halten kann und der nicht nur kühlen, sondern notfalls auch nachheizen kann, damit stets die benötigten 20 °C Wassertemperaturen gehalten werden können. Die Verschlauchung erfolgte über Festo-Kupplungen und speziellen Schlauch.
Damit will ich es mit der Theorie auch bewenden lassen, denn es waren jetzt schon vier lange Seiten schwere Kost. Da wird es Zeit, dass wir uns erst einmal sammeln, um uns morgen den ersten Ergebnissen zuwenden und ich kann jetzt schon spoilern: Es wird überaus interessant! Da gibt es morgen im Teil 2 noch ein paar nette Knaller und Erkenntnisse, versprochen!
TIMA_5-23_datasheet-3
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