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必发888唯一登录网站4种常用热导率热扩散系数测试设备及标准

发表时间:2024-05-18 11:49:35 来源:必发88手机登录口 作者:必发bf88官网唯一登录 浏览次数:14次

  热导率,又称导热率或导热系数,是表示材料热传导能力大小的物理量。测试热导率的方法有多种,根据原理的不同通常分为稳态法和瞬态法两大类,主要介绍下常见的4种测试设备和标准。

  该设备采用的是瞬态法中较具代表性、得到国际热物理学界普遍承认的闪光法对材料的热扩散系数进行测量。遵循的标准是ASTM-E1461,如需获得热导率,还需测试比热容和密度后,计算出热导率。

  其基本原理是:由激光源在瞬间发射一束光脉冲,均匀照射在样品下表面,使其表层吸收光能后温度瞬时升高,并作为热端将能量以一维热传导方式向冷端(上表面)传播。使用红外检测器连续测量样品上表面中心部位的相应温升过程,得到类似于下图的温度(检测器信号)升高对时间的关系曲线:

  通过计量图中所示的半升温时间t50(定义为在接受光脉冲照射后样品上表面温度(检测器信号)升高到最大值的一半所需的时间,或称t1/2),可计算得到样品在温度T下的热扩散系数α。

  该设备采用的是瞬态平面热源法,遵循的标准是ISO 22007-2,用于测量塑料制品的导热系数和热扩散系数;GB-T 32064标准,用于测量建筑用材料的导热系数和热扩散系数;ASTM D7984标准,用于测量纺织品的传热特性。可直接得出材料的热导率。

  其基本原理是利用热阻性材料做成一个平面的探头,同时作为热源和温度传感器。Hotdisk探头由可导电的双螺旋结构绕线组成。测试时,探头被放置于两片中间。通过施加足以引起探头温升小于一度至几度的电流,同时记录电阻(温度)增加与时间的关系,由数学模型可以直接得到导热系数。

  该设备采用的是稳态法,依据的标准为ASTM D 5470-06,适用于热界面材料的热导率与热阻测试,如:导热膏、导热片、导热胶、界面材料、相变化材料、陶瓷、金属、基板、铝基板、覆铜基板、软板等。

  其测试原理为在材料热端进行加热,热量通过测试材料传导至冷端,测量冷热两端的温差,计算出材料的热导率和热阻。

  设备都是基于经典的Angstrom法,以一维暂态热传导方程式解析半无限长材料,令一端受周期性之加热和冷却,籍由材料两个位置的温度波形关系,可推导出热扩散系数α的解析解。

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