Principe de la méthode LFA

La méthode laser flash remonte aux études par Parker et al. en 1961.  

Pour effectuer une mesure, la surface inférieure d’un échantillon plan parallèle (voir fig. 1) est chauffée par un bref pulse d’énergie. Le changement de température résultant sur la surface supérieure est alors mesuré avec un détecteur infrarouge. L’évolution typique des signaux est présentée figure 2 (courbe rouge). Plus la diffusivité thermique de l’échantillon est grande, plus le signal augmente rapidement.

a: Diffusivité thermique
ρ: Densité
cp: Chaleur spécifique
λ: Conductivité thermique
T: Température

En utilisant le temps moitié (t1/2, valeur de temps à la mi-hauteur du signal) et l’épaisseur de l’échantillon (d), la diffusivité thermique (a) et au final la conductivité thermique (λ) peuvent être calculées en utilisant les formules présentées figure 2. De plus, la chaleur spécifique (cp) des solides peut être déterminée en utilisant la hauteur du signal (ΔTmax) comparée à la hauteur du signal d’un matériau de référence.

Les mesures LFA prennent généralement moins de temps que les mesures de conductivité thermique par GHP (Plaques Chaudes Gardées) ou HFM (Fluxmètre).


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