Método del “Pulso Láser” para la medida de la difusividad térmica en materiales cerámicos

Abstract

[ES] Entre las distintas técnicas de medida de la conductividad/difusividad térmica de materiales, destaca la técnica del pulso láser por la rapidez de medida de la difusividad térmica y la facilidad de preparación de las muestras. Sin embargo, cuando se mide la difusividad térmica en materiales porosos, aparecen problemas relacionados con la transmisión del haz láser y la subestimacion del espesor de la muestra. En este trabajo, se propone un método para evitar estos problemas que consiste en formar un sistema tricapa Cu/material poroso/Cu. Este método se ha verificado experimentalmente utilizando materiales de alúmina densa y porosa. Los valores experimentales para la alúmina porosa se han explicado a partir de modelos que estiman la conductividad térmica efectiva de un material poroso en función de la conductividad del material denso, la porosidad y el tipo de microestructura.

[EN] Among the several techniques available to measure the thermal conductivity/ diffusivity, the laser flash method stands out for its low run time (less than 1 hour per temperature) and the reduced sample size required. Nevertheless, the laser flash technique is not very accurate for porous materials due to laser transmission problems and the underestimation of the total sample thickness. The attaching to the porous sample of two thin foils of an opaque and high diffusivity material (Cu) can solve these problems. This type of assembly was used to measure diffusivity in a porous alumina material. Data obtained are compared with theoretical models, wich predict effective thermal conductivity of the porous material from the thermal conductivity of the dense material, the amount of porosity and the type of microstructure.