Guarded Heat Flow Method (GHFM)
Der GHFM-Tester („Guarded Heat Flow Meter“) dient der thermischen und mechanischen Charakterisierung von weichen und harten Isolationsmaterialien bei hohen Temperaturen. Gemessen werden Wärmeleitfähigkeit, thermischer Widerstand, Kraft und Kompression. Das Messprinzip ist der Hot-/Coldside Test. Die maximale Heißseitentemperatur beträgt 850°C. Das Testmaterial kann sowohl langsam als auch schlagartig erwärmt werden.
Messgrößen
- Thermischer Widerstand
- Wärmeleitfähigkeit
- Flächenpressung / Probendicke
Materialien und Anwendungsgebiete:
- Isolationsmaterialien, Wärmedämmung, Wärmedämmplatten
- Hochtemperaturtest
- Hot-/Coldside Test
- Hitzebeständigkeit
Beispiel: Thermische Untersuchung eines Zellzwischenmaterials
Für viele Materialien gibt es aufgrund kritischer Anwendungsbereiche strikte Spezifikationen für deren Eigenschaften. Die Kenntnis der Wärmeleitfähigkeit ist z.B. für Zellzwischenmaterialien, eingesetzt in Batteriemodulen, eine wichtige Größe, um das Batterieverhalten im Falle einer Fehlfunktion und Propagation abschätzen zu können.
Mit dem GHFM können diese isolierenden Materialien durch unterschiedliche Tests charakterisiert und bewertet werden. Im nebenstehenden Diagramm ist die Wärmeleitfähigkeit eines dieser Materialien in Abhängigkeit der Probenmitteltemperatur dargestellt.
Beispiel: Hot - Cold Side Test (HCST) - Anwendungsorientierter thermischer Belastungstest
Der Hot–Cold Side Test (HCST) ist ein anwendungsorientierter thermischer Belastungstest, bei dem eine Probe unter einer definierten Flächenpressung schlagartig mit einer vorgeheizten heißen Oberfläche in Kontakt gebracht wird. Dadurch entsteht eine transiente thermische Belastung, die reale Betriebsbedingungen nachbildet. Dies ermöglicht die Bestimmung des Wärmewiderstands, der effektiven Wärmeleitfähigkeit und der Probendicke unter praxisrelevanten Einsatzbedingungen.