5 questions à se poser avant de mesurer la conductivité thermique

Lorsque vous vous apprêtez à mesurer la conductivité thermique de vos échantillons, quelles questions vous posez-vous afin de réaliser ces essais dans les meilleures conditions ? Aujourd’hui, nous partageons avec vous les 5 questions que nous nous posons avant chaque mesure de conductivité thermique dans le cadre de nos prestations.

Quel type de matériau souhaitez-vous mesurer et quelles sont ses dimensions ?

En effet, suivant qu’il s’agisse d’un solide, d’un liquide, d’une poudre ou d’une pâte, vous ne mesurerez pas votre matériau de la même manière. Certaines méthodes ne permettent pas de mesurer tous les types de matériaux. Par exemple, si vous souhaitez mesurer un liquide, il est préférable de réaliser vos essais avec le LAMBDA qui est un appareil dédié à la mesure des liquides. Autre exemple, si vous avez des contraintes de dimensions pour l’usinage de vos échantillons et que vous ne pouvez réaliser que des petits échantillons, la méthode fluxmétrique ne sera pas adaptée.

Dans quelle gamme de conductivité thermique se situe votre matériau ? 

Il est important de connaître l’ordre de grandeur de la conductivité thermique attendue afin d’établir plus efficacement les paramètres d’essai. Par exemple, dans le cadre d’une mesure de conductivité thermique d’un matériau isolant avec un appareil basé sur la méthode fluxmétrique, cela vous permettra de choisir le matériau de calibration à utiliser de façon plus pertinente dès le départ. Vous gagnerez du temps sur la mise en place de votre essai et vous éviterez de multiplier les essais pour trouver « à tâtons » le meilleur échantillon référence pour votre mesure. De plus, vous aurez un meilleur regard critique sur les résultats de vos essais.

De plus, suivant la gamme de mesure de la conductivité thermique, certaines méthodes sont automatiquement exclues. En effet, il sera compliqué de mesurer un matériaux très isolant par la méthode du fil chaud ou un matériaux très conducteur par la méthode fluxmétrique.

A quelle(s) température(s) souhaitez-vous mesurer la conductivité thermique de votre matériau ?

La conductivité thermique varie suivant la température. De cette façon, la température de mesure est importante pour s’assurer que la conductivité thermique mesurée est bien pertinente par rapport à l’application finale des échantillons mesurés. Par exemple, vous réalisez des essais sur un échantillon qui, en situation, sera soumis à des températures aux environs des 200°C. Si vous mesurez cet échantillon uniquement à température ambiante, cette valeur ne sera pas pertinente par rapport à l’environnement d’utilisation de votre matériau.

D’autre part, chaque méthode de mesure à sa plage de température de mesure. Il faut donc être vigilent à choisir une méthode qui permette bien de réaliser vos essais à la température souhaitée.

Votre matériau est-il isotrope, anisotrope, multicouche ?

Cette information est nécessaire pour choisir la méthode de mesure adaptée, mais également pour déterminer dans quel sens vous devez mesurer votre échantillon. Pour un échantillon anisotrope par exemple, il faut savoir si vous souhaitez mesurer la conductivité thermique dans le plan ou perpendiculairement au plan. Si vous souhaitez mesurer la conductivité thermique dans les deux directions, alors vous devez choisir une méthode qui permet les mesures 2D, tel que le Hot Disk.

Un autre exemple, si vous êtes amené(e) à mesurer un matériau multicouche, la méthode Hot Disk n’est pas recommandée car elle sonde un volume de matière mais ne traverse pas la totalité de l’échantillon. En revanche, la méthode fluxmétrique qui impose un gradient de température entre les deux faces de votre matériaux permettra une mesure représentative de votre multicouche.

Vos essais doivent-ils être réalisés suivant une norme en particulier ?

Tous les appareils de mesure ne suivent pas la même norme. Certains n’en suivent aucune. C’est une des questions principales à se poser avant de choisir la méthode d’essai utilisée. Parfois, pour réaliser les essais suivant une certaine norme, votre choix de méthode de mesure sera très restreint.

Si d’autres questions vous viennent en tête ou si vous souhaitez échanger avec nous au sujet de vos essais, n’hésitez pas à vous contacter via notre formulaire de contact en ligne ou directement par téléphone au 05 47 74 62 12.

Retrouvez tous les renseignements sur nos méthodes de mesures sur notre page laboratoire d’essais.