Rev. Phys. Appl. (Paris) 17, 209-215 (1982)
DOI: 10.1051/rphysap:01982001704020900

Dispositif de mesure automatique de la conductivité thermique des matériaux à changement de phase

D. Delaunay et P. Carré

Laboratoire de Thermocinétique ERA C.N.R.S. 663, Institut de Physique, Université de Nantes, 2, rue de la Houssinière, 44072 Nantes Cedex, France

Abstract
We present an experimental device for the measurement of the thermal conductivity of phase change materials. We argue about the concordance between the simple theorical model and the experimentation (nonlinearities introduced by the thermophysical properties, natural convection effect, heat loss by the lateral surfaces). We obtain succession of diagrams which allow us to find an optimal sizing of the cell and of the sample, for a fixed accuracy. We describe the automatic mode of operation and we show an example of results for a cytoparaffin for which the melting occurs over a range of temperature.

Résumé
On présente un dispositif expérimental pour une mesure de la conductivité thermique des matériaux à changement de phase. La validité du modèle thermocinétique simple retenu est discutée par rapport aux conditions de l'expérience (non-linéarités induites par les variations des caractéristiques thermophysiques, effet de la convection naturelle, influence des fuites latérales). On donne une série d'abaques permettant de dimensionner la cellule et l'échantillon pour obtenir une précision donnée. On décrit l'automatisation du dispositif expérimental et on montre un exemple d'utilisation sur une cytoparaffine à fusion étalée.

PACS
0720 - Thermal instruments and techniques.
4450 - Thermal properties of matter phenomenology.
6490 - Other topics in equations of state, phase equilibria, and phase transitions.

Key words
phase transformations -- thermal conductivity measurement -- optimal cell size -- sample size -- automatic measurement -- thermal conductivity -- phase change materials -- thermophysical properties -- natural convection effect -- heat loss -- cytoparaffin