1、多功能快速導(dǎo)熱系數(shù)測試儀能夠快速測定出高粘流體、液體、固體、膠狀、顆粒、粉末、涂層、薄膜等材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
常見的國際通用導(dǎo)熱系數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)包括美國材料試驗協(xié)會(ASTM)的 ASTM D5470、ASTM E146ASTM E1530三種標(biāo)準(zhǔn)。ASTM-D5470標(biāo)準(zhǔn)采用穩(wěn)態(tài)熱流法,通過施加熱流量、壓力以及測量樣品在熱板/冷板間的溫度差,計算導(dǎo)熱系數(shù)。此標(biāo)準(zhǔn)適用于較大塊體樣品,以確保足夠的溫度差。
另外,這一方法只能提供導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)據(jù),精度為5%。
根據(jù)試樣的形狀又可以分為平板法、圓柱體法、圓球法、熱線法等。熱線法導(dǎo)熱系數(shù)測定儀用于測定非金屬固體材料的導(dǎo)熱系數(shù),應(yīng)用于建筑、建材、節(jié)能、環(huán)保、輕工、化工、醫(yī)療等各個領(lǐng)域的材料的導(dǎo)熱系數(shù)的測定。
導(dǎo)熱系數(shù)的測試方法主要分為穩(wěn)態(tài)法和動態(tài)法兩大類別。穩(wěn)態(tài)法: 保護(hù)熱板法:通過控制溫度梯度,測量通過樣品的熱量,利用傅里葉熱傳導(dǎo)定律計算導(dǎo)熱系數(shù)。 保護(hù)熱流計法:直接測量熱通量,適用于某些特定條件下的導(dǎo)熱系數(shù)測試。 直接加熱法:特別適用于金屬材料,通過測量電壓降和溫度來計算熱導(dǎo)率。
該方法采用的是通常所說的穩(wěn)態(tài)熱流法,其測試原理是將一定厚度的樣品置于上下兩個平板間,對樣品施加一定的熱流量和壓力,使用熱流傳感器測量通過樣品的熱流、測試樣品的厚度、熱板/ 冷板間的溫度梯度,然后得出不同厚度下對應(yīng)的熱阻數(shù)據(jù)作直線擬合得出樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。
導(dǎo)熱系數(shù)是描述材料導(dǎo)熱性能的物理量,通常用λ表示,單位為W/(m·K)。常見的導(dǎo)熱系數(shù)測試方法包括: 熱板法 熱板法是一種常用的導(dǎo)熱系數(shù)測試方法,適用于固體材料的導(dǎo)熱性能測量。該方法通過在樣品兩側(cè)施加溫度差,測量樣品上的溫度分布和熱流量,從而計算出導(dǎo)熱系數(shù)。
導(dǎo)熱系數(shù)的測量方法主要分為穩(wěn)態(tài)法和動態(tài)法兩大類別。
激光閃射法(瞬態(tài)法)利用激光瞬間加熱樣品表面,測量上表面溫度變化,計算熱擴(kuò)散系數(shù),進(jìn)而推算熱導(dǎo)率。適用于高導(dǎo)熱材料。平面熱源法(Hot Disk/瞬態(tài)法)使用帶有自加熱功能的溫度探頭,通過測量探頭與圓球面溫度上升關(guān)系,同時獲取導(dǎo)熱系數(shù)與熱擴(kuò)散系數(shù)。
平面熱源法(Hot Disk / 瞬態(tài)法)采用帶有自加熱功能的溫度探頭,測試時施加恒定功率加熱,測量探頭與圓球面上的溫度隨時間上升的關(guān)系,通過數(shù)學(xué)模型計算導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)。該方法適用范圍廣泛,測試效率高,不受接觸熱阻影響,適合各種樣品形式。選擇合適的測試方法取決于樣品特性、所需精度和測試目的。
本儀器主要測試薄的熱導(dǎo)體、固體電絕緣材料、導(dǎo)熱硅脂、樹脂、橡膠、氧化鈹瓷、氧化鋁瓷等材料的熱阻以及固體界面處的接觸熱阻和材料的導(dǎo)熱系數(shù)。檢測材料為固態(tài)片狀,加圍框可檢測粉狀態(tài)材料及膏狀材料。
常見測試儀器有湘潭湘科DRL-III導(dǎo)熱系數(shù)測試儀、寶島瑞領(lǐng)進(jìn)口熱傳導(dǎo)系數(shù)測試儀器LW-9389等。ASTM D5470標(biāo)準(zhǔn)適用于導(dǎo)熱硅膠片的測試,能較好地模擬實際使用狀態(tài),適合測量導(dǎo)熱系數(shù)以及接觸熱阻。ASTM-E1461標(biāo)準(zhǔn)采用閃光法(激光閃射法),通過高能量脈沖照射小而薄的試樣,記錄溫度自記曲線,計算熱擴(kuò)散系數(shù)。
遵從該導(dǎo)熱系數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)的常見儀器有:湘潭湘科DRL-III導(dǎo)熱系數(shù)測試儀、臺灣瑞領(lǐng)進(jìn)口熱傳導(dǎo)系數(shù)測試儀器LW-9389。
導(dǎo)熱系數(shù)指單一材料的導(dǎo)熱性能 ,復(fù)合材料用傳熱系數(shù)K表征導(dǎo)熱性。你所說的兩種材料加在一起,傳熱系數(shù)K的計算如下 :假定鋼筋混凝土板的厚度為100mm厚,[K=1/(0.15+∑R)] =1/(0.15+74/0.1+0.028/0.05)=0.55w/mK。
擠塑聚苯板(XPS):導(dǎo)熱系數(shù)在0.028至0.03之間,具有高強(qiáng)度和耐潮濕的優(yōu)點(diǎn),但價格較高,施工時表面需要特殊處理。 巖棉板:導(dǎo)熱系數(shù)在0.041至0.045之間,具有防火、阻燃和吸濕性大的特點(diǎn),但保溫效果一般。
膨脹聚苯板(EPS板),導(dǎo)熱系數(shù)0.038-0.041,保溫效果好,價格便宜,強(qiáng)度稍差。擠塑聚苯板(XPS板),導(dǎo)熱系數(shù)0.028-0.03,保溫效果更好,強(qiáng)度高,耐潮濕,價格貴,施工時表面需要處理。巖棉板,導(dǎo)熱系數(shù)0.041-0.045,防火,阻燃,吸濕性大,保溫效果差。
膨脹聚苯板(EPS板) ,導(dǎo)熱系數(shù)0.038-0.041,保溫效果好,價格便宜,強(qiáng)度稍差。擠塑聚苯板(XPS板),導(dǎo)熱系數(shù)0.028-0.03 ,保溫效果更好,強(qiáng)度高,耐潮濕,價格貴,施工時表面需要處理。巖棉板,導(dǎo)熱系數(shù)0.041-0.045,防火,阻燃,吸濕性大,保溫效果差。
特點(diǎn):導(dǎo)熱系數(shù)0.04045,防火阻燃性好。缺點(diǎn):保溫效果較差,吸濕性大。擠塑聚苯板:特點(diǎn):導(dǎo)熱系數(shù)0.0280.03,保溫效果好,強(qiáng)度高,耐潮濕。缺點(diǎn):價格較貴,施工時表面需要處理。聚氨酯發(fā)泡材料:特點(diǎn):導(dǎo)熱系數(shù)0.0250.028,防水性好,保溫效果好,強(qiáng)度高。缺點(diǎn):價格較貴。
氣凝膠保溫材料:導(dǎo)熱系數(shù)為0.02W/。性能優(yōu)良,但價格昂貴,且應(yīng)用存在一定的局限性。發(fā)泡聚氨酯:導(dǎo)熱系數(shù)為0.024W/。具有較強(qiáng)的防水性能,但尺寸穩(wěn)定性一般。國產(chǎn)擠塑聚苯板:導(dǎo)熱系數(shù)為0.028~0.030W/。性價比不高,易引發(fā)質(zhì)量事故。無機(jī)質(zhì)高分子保溫板:導(dǎo)熱系數(shù)為0.030W/。
1、導(dǎo)熱系數(shù)的測試方法主要分為穩(wěn)態(tài)法和動態(tài)法兩大類別。穩(wěn)態(tài)法: 保護(hù)熱板法:通過控制溫度梯度,測量通過樣品的熱量,利用傅里葉熱傳導(dǎo)定律計算導(dǎo)熱系數(shù)。 保護(hù)熱流計法:直接測量熱通量,適用于某些特定條件下的導(dǎo)熱系數(shù)測試。 直接加熱法:特別適用于金屬材料,通過測量電壓降和溫度來計算熱導(dǎo)率。
2、從傳熱機(jī)理上分,包括穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法;穩(wěn)態(tài)法包括平板法、護(hù)板法、熱流計法等;非穩(wěn)態(tài)法又稱為瞬態(tài)法,包括熱線法、熱盤法、激光法等。根據(jù)試樣的形狀又可以分為平板法、圓柱體法、圓球法、熱線法等。
3、熱導(dǎo)率是描述物體傳導(dǎo)熱量能力的物理量,單位為瓦每米開爾文。針對導(dǎo)熱系數(shù)的測定,目前有多種方法,包括熱流法、護(hù)熱平板法、激光閃射法和平面熱源法(Hot Disk),它們各有其適用范圍、測量精度和準(zhǔn)確度。熱流法(穩(wěn)態(tài)法)基于一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱原理,適用于低導(dǎo)熱材料。
4、激光閃光法:這一技術(shù)因其高測量精度、短測試周期和寬測試溫度范圍等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛研究和應(yīng)用。經(jīng)過不斷的改進(jìn)和發(fā)展,激光閃射法已成為一種成熟的熱物理性能測試方法。該方法通過直接測量材料的熱擴(kuò)散系數(shù)、比熱容和密度,進(jìn)而計算出導(dǎo)熱系數(shù)。
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