Thermophysikalische Stoffeigenschaften

Die Arbeitsgruppe beschäftigt bereits seit vielen Jahren mit der Bestimmung thermophysikalischer Stoffeigenschaften von Feststoffen. In verschiedenen Parameterbereichen von Temperatur, Druck und Gasatmosphäre kommen kommerzielle und eigenentwickelte Apparaturen zum Einsatz, um unterschiedlichste Materialien (Metalle, Kunststoffe, Bau- und Dämmstoffe) und Strukturen (kompakte Körper, Schäume, Granulate, Schichten) zu charakterisieren. Messgrößen sind die Wärme- und Temperaturleitfähigkeit, die spezifische Wärmekapazität, die thermische Ausdehnung sowie Strahlungseigenschaften (Transmission, Reflexion).

Die Arbeitsgruppe hat sich unter anderem speziell mit folgenden Themen beschäftigt

  • Konstruktion und Bau von Messapparaturen zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen bei Temperaturen bis 1.600 °C und unter unterschiedlichen Gasatmosphären, unterstützt durch numerische Simulation
  • Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen bei hohen Temperaturen – Bewertung und Vergleich verschiedener Messverfahren
  • Weiterentwicklung von Messverfahren zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Metall- und Keramikschäumen
  • Modellhafte Beschreibung des Wärmetransportes in porösen Medien
  • Untersuchungen zum Einfluss der Gasatmosphäre und des Knudsen-Effektes auf die Wärmeleitfähigkeit von porösen Medien
  • Teilnahme an Ringvergleichen im Rahmen des Arbeitskreises Thermophysik (Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit, thermische Ausdehnung, spezifischen Wärmekapazität) zur Qualitätssicherung 
  • Thermophysikalische Eigenschaften von Wärmedämmschichten auf der Basis von Ln2Zr2O7-Y2O3-Systemen sowie von Spritzschichten
  • Hochtemperaturdämmmaterialien bei Einsatz in Industrieöfen mit wasserstoffhaltigen Schutzgasatmosphäre

Weiterentwicklung

Eine spezielle Plattenapparatur zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen von Vakuum (10-5 bar) bis in den Hochdruckbereich (100 bar) bei Temperaturen bis ca. 900 °C ist gegenwärtig in der Testphase. Im Aufbau ist eine Messapparatur zur Untersuchung des thermischen Akkommodationskoeffizienten an keramischen Oberflächen.

Weiterhin ist verstärkt die Methodenentwicklung zur Bestimmung der thermophysikalischer Stoffeigenschaften von Flüssigkeiten, Gasen sowie überkritischen Fluiden in einem weiten Temperaturbereich geplant. 

Unterstützung von Projekten ist in folgender Weise möglich:

  • Messung thermophysikalischer Stoffdaten von Feststoffen mit verschiedenen Strukturen
  • Parameterstudien zum Einfluss auf thermophysikalische Stoffdaten
  • Methodenentwicklung und Vergleich verschiedener Messverfahren
  • Modellbewertung und –entwicklung zum Wärmetransport in porösen Strukturen
  • Suche nach Vergleichsdaten thermophysikalischer Stoffdaten aus einer vorhandenen, sehr umfangreichen Stoffdatensammlung

Ansprechpartnerin:

 

Dr.-Ing. Rhena Wulf


wissenschaftliche Mitarbeiterin

Lampadius-Bau, Gustav-Zeuner-Straße 7, Zimmer 304

Telefon +49 3731 39-2468
Fax +49 3731 39-3963
Rhena [dot] Wulfatttd [dot] tu-freiberg [dot] de