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稳态法测量材料的导热系数

嘉峪检测网        2015-12-03 09:03

导热系数是表征材料导热能力大小的量。导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料的两侧温度相差1°C时,在单位时间内,通过1m2所传导的热量。

 

材料结构的变化与含杂质等因素都会对导热系数产生明显的影响。由于导热性能有许多种测量方法,事先必须考虑到材料导热系数的大致范围和样品特征,以及使用温度的大致范围,以选用正确的测量方法。本文介绍了导热系数测量的基本理论与定义,热流法、保护平板法测量导热系数的原理与应用。

 

稳态测试方法主要适用于测量中低导热系数材料。稳态法就是当待测试样上温度分布达到稳定后,通过测量试样内的温度分布和穿过试样的热流来测出导热系数。稳态法通常要求试样质地均匀、干燥、平直、表面光滑。

 

热流计法
热流计法是一种基于一维稳态导热原理的比较法。将样品插入两个平板间,在其垂直方向通入一个恒定的单向的热流,使用校正过的热流传感器测量通过样品的热流,传感器在平板与样品之间和样品接触。热流法适用于低导热材料,测试时将样品夹在两个热流传感器中间测试,在达到温度梯度稳定期后,测量样品的厚度、上下板间的温度梯度及通过样品的热流便可计算得到导热系数的绝对值。适合测试导热系数范围为0.001~50W/m•K 的材料如导热胶、玻璃、陶瓷、金属、铝基板等低导热材料。

护热平板法
护热板法导热仪的工作原理和使用热板与冷板的热流法导热仪相似,保护热板法的测量原理如下图所示。热源位于同一材料的两块样品中间。热板周围的保护加热器与样品的放置方式确保从热板到辅助加热器的热流是线性的、一维的。当试样上、下两面处于不同的稳定温度下,测量通过试样有效传热面积的热流及试样上、下表面的温度及厚度,应用傅立叶导热方程计算Tm温度时的导热系数。

稳态法测量材料的导热系数

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来源:深圳市美信检测技术有限