Lorenz-Zahl - B2: Lorenz-Zahl und Temperaturleitfähigkeit von hochlegierten Stählen

Für reine Metalle kann mit dem Wiedemann-Franz Gesetz aus der elektrischen Leitfähigkeit die Wärmeleitfähigkeit errechnet werden. Der dafür notwendige Zahlenwert der Lorenz-Zahl ist aus theoretischen Überlegungen bestimmt und der Vergleich für Reinmetalle mit direkten Methoden zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit bestätigt die Richtigkeit diesers Zusammenhanges. Für Legierungen kann dies nicht mehr uneingeschränkt vorausgesetzt werden. Der Beitrag von Gitteranteilen zur Wärmeleitung verändert diesen Zahlenwert, speziell in der festen Phase. In diesem Projekt wird die Wärmeleitfähigkeit mit einer Laser-flash Methode von neun hochlegierten Stählen zuerst direkt gemessen. Parallel dazu wird die elektrische Leitfähigkeit mit zwei unterschiedlichen Methoden experimentell bestimmt. Die Pulsheizmethode liefert den el. Widerstand in der festen und flüssigen Phase. Im Festen können aber die Werteänderungen bei Phasenübergängen durch die hohe Heizrate verfälscht werden. Daher wird mit einer Vierleitermethode in der festen Phase eine temperaturabhängige Messung bei statischer Temperatur durchgeführt. Mit diesen Daten kann anschließend die Lorenz-Zahl für die Legierung als Funktion der Temperatur in der festen und flüssigen Phase errechnet werden. Zusätzlich werden die thermophysikalischen Daten spezifische Enthalpie, Dichte und spezifische Wärmekapazität ermittelt.