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导热系数测定仪检测方法——激光闪光法和稳态热流法

发布时间2019-08-01        浏览次数:86

导热系数测定仪广泛用于建筑、建材、节能、环保、轻工、化工、医疗等各个领域。具有结构简单、测量迅速、测量精确度高的特点。可以测量0.023—12.00W/(m.K)的导热系数,测量时间仅60秒。

一、激光闪光法

激光闪射法是目前世界上zui先进的材料热物理性能测试方法之一,欧美各国的大部分热扩散数据就是用该方法测定的。本文介绍的激光闪射法导热系数测定方法是通过直接测量材料的热扩散系数、比热容、密度来计算材料的导热系数。

举例

石墨纸测试程序:

1、试样的制备:由于耐火材料多为含颗粒原料的材料,具有明显的非均质性和方向性,因此试样的制备对测定结果影响很大,要严格控制试样的直径、厚度和两个端面的平行度。典型试样为直径为127mm或者25.4mm的圆形试样;

2、试样的处理:为了减少耐火材料对激光脉冲的反射,并增加试样表面对激光脉冲能量的吸收,测试前可以在待测试样的两面均匀喷涂石墨涂层。石墨涂层可以阻止激光射线和可观察波长段热辐射的穿透,在高温阶段能够抵抗激光脉冲的加热而不融化和蒸发,并且不与试样产生反应;

3、试样的安装与测定:试样经过上述步骤的处理后,即可放入仪器中进行测试。通过计算机控制系统,设定待测试样的试验条件,包括升温时间,试验温度和试验气氛等。达到设定温度,并且温度稳定后,选择手动或者自动方式开启激光发生器,仪器自动记录试样上表面温升随时间的变化曲线,整个测定过程结束。

二、稳态热流法

稳态法包括:热流法,保护热流法,保护热板法等;非稳态法包括:闪光法,热线法等。其中非稳态法的测量环境要求较为苛刻,仪器价格高昂,而且操作复杂,优点是测量周期短。稳态法的原理简单,成本低廉,操作简便,但周期较长。所以在普通的实验室或简单的工程中,广泛使用稳态法。

人们希望得到高热导率并且具有很好机械性能的材料,来解决现在电子产品的很重要的散热问题,导热系数的测定对于各种材料的实际应用有着重要的意义。本文介绍的稳态热流法导热系数测定方法是基于一种被一块厚度均匀的试样隔离的两个平行等温面板之间理想化的稳态热传导。

举例:导热膏测试样品

测试程序:

1、利用夹具限位器,使同一导热膏样品呈现不同厚度;

2、分别在三种厚度状态下进行测试,记录数据;

3、求得总体热阻(Thermal Resistance, R, 单位℃/W)和热阻抗(Thermal Impedance, I, 单位℃*cm²/W)

 

 






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