L'effusivité thermique est directement proportionnelle à la densité de flux à apporter à la surface d'un matériau pour que sa température s'élève d'une valeur donnée. Cet apport d'énergie peut s'effectuer de manière radiative, dans le visible et le proche infrarouge, ce qui possible avec des techniques photothermqiues comme la technique photoacoustique, photopyroélectrique, par microscopie à photoréflexion... Les matériaux concernés sont alors les matériaux homogènes, avec revêtement, à gradient d'effusivité et les liquides.
Thermal effusivity is directly proportional to the flux density which must be brought to the surface of a material in order to increase its temperature by a given value. This energy input can be carried out in a radiative way, in the visible and close infrared ranges, which is possible with photothermal techniques such as the photoacoustic, photopyroelectric, reflection microscopy techniques...The relevant materials are homogeneous materials, with coating and an effusivity gradient, and liquids.
Auteur(s)
Jean-Claude KRAPEZ
: Ingénieur de recherche à l’Office National d’Études et de Recherches Aérospatiales - Ingénieur et Docteur de l’École Centrale de Paris
INTRODUCTION
L’effusivité thermique est définie par
où λ est la conductivité thermique, ρ la masse volumique et c la capacité thermique massique [cf. Mesure de l’effusivité thermique- Introduction].
L’effusivité intervient dans les processus de conduction thermique variables dans le temps. Elle est directement proportionnelle à la densité de flux thermique qu’il faut apporter à la surface d’un matériau pour voir sa température s’élever d’une quantité donnée.
Dans le dossier Mesure de l’effusivité thermique- Méthodes par contact ont été décrites de nombreuses situations où intervient l’effusivité. Pour une mesure directe de cette propriété, il est nécessaire d’apporter de la chaleur sur une zone limitée du matériau et de suivre l’évolution de la température sur cette zone, ou à proximité. Il a été dressé en Mesure de l’effusivité thermique- Méthodes par contact un panorama des méthodes de mesure par contact. L’énergie est alors apportée par un corps à température différente de celle du matériau à caractériser, ou par une source de chaleur appliquée à la surface du matériau.
Le présent dossier Mesure de l’effusivité thermique- Méthodes photothermiques traite des méthodes photothermiques de mesure de l’effusivité, méthodes qui sont basées sur un apport d’énergie radiative, principalement dans le visible et le proche infrarouge (ex : laser). Il s’agit, pour l’essentiel, des techniques photoacoustique, photopyroélectrique, de la microscopie à photoréflexion et de la radiométrie infrarouge, avec, en particulier, la méthode flash en face avant. Sont concernés les matériaux homogènes, les matériaux avec revêtement, les matériaux à gradient d’effusivité et les liquides.
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. Techniques de l’Ingénieur Mesure de l’effusivité thermique- Méthodes par contact, 09-2006.
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