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和晟儀器:什么是導(dǎo)熱系數(shù)測試儀?

閱讀:2125        發(fā)布時(shí)間:2018/4/23
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導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側(cè)表面的溫差為1度(K,℃),在1秒內(nèi)(1s),通過1平方米面積傳遞的熱量,單位為瓦/米·度 (W/(m·K),此處為K可用℃代替)。

導(dǎo)熱系數(shù)僅針對存在導(dǎo)熱的傳熱形式,當(dāng)存在其他形式的熱傳遞形式時(shí),如輻射、對流和傳質(zhì)等多種傳熱形式時(shí)的復(fù)合傳熱關(guān)系,該性質(zhì)通常被稱為表觀導(dǎo)熱系數(shù)、顯性導(dǎo)熱系數(shù)或有效導(dǎo)熱系數(shù)(thermal transmissivity of material)。

此外,導(dǎo)熱系數(shù)是針對均質(zhì)材料而言的,實(shí)際情況下,還存在有多孔、多層、多結(jié)構(gòu)、各向異性材料,此種材料獲得的導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)際上是一種綜合導(dǎo)熱性能的表現(xiàn),也稱之為平均導(dǎo)熱系數(shù)。

瞬態(tài)平面熱源技術(shù)(TPS)是用于測量導(dǎo)熱系數(shù)的一種新型的方法,由瑞典Chalmer理工大學(xué)的Silas Gustafsson教授在法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它測定材料熱物性的原理是基于無限大介質(zhì)中階躍加熱的圓盤形熱源產(chǎn)生的瞬態(tài)溫度響應(yīng)。利用熱阻性材料做成一個(gè)平面的探頭,同時(shí)作為熱源和溫度傳感器。合金的熱阻系數(shù)一溫度和電阻的關(guān)系呈線性關(guān)系,即通過了解電阻的變化可以知道熱量的損失,從而反映了樣品的導(dǎo)熱性能。該方法的探頭即是采用導(dǎo)電合金經(jīng)刻蝕處理后形成的連續(xù)雙螺旋結(jié)構(gòu)薄片,外層為雙層的絕緣保護(hù)層,厚度很薄,它令探頭具有一定的機(jī)械強(qiáng)度并保持與樣品之間的電絕緣性。在測試過程中,探頭被放置于樣品中間進(jìn)行測試。電流通過探頭時(shí),產(chǎn)生一定的溫度上升,產(chǎn)生的熱量同時(shí)向探頭兩側(cè)的樣品進(jìn)行擴(kuò)散,熱擴(kuò)散的速度依賴于材料的熱傳導(dǎo)特性。通過記錄溫度與探頭的響應(yīng)時(shí)間,由數(shù)學(xué)模型可以直接得到導(dǎo)熱系數(shù)。

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