測試導(dǎo)熱的常用設(shè)備及原理

1、熱流法導(dǎo)熱儀（如HFM 446 Lambda Small）原理：將待測材料置于兩塊平板之間，維持一定的溫度梯度。通過平板上兩個(gè)高精度的熱流傳感器測量進(jìn)入與穿出材料的熱流。在系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，使用傅立葉傳熱方程計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)。設(shè)備參數(shù)：樣品要求≤203mm×203mm×51mm，檢測面積102mm×102mm。

導(dǎo)熱系數(shù)測試方法有哪些?

導(dǎo)熱系數(shù)的測試方法主要分為穩(wěn)態(tài)法和動(dòng)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(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)。 保護(hù)熱流計(jì)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(jì)算熱導(dǎo)率。

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(jì)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。

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(jì)算出導(dǎo)熱系數(shù)。

測試方式：閃光法（激光閃射法）原理：該方法通過高度集中的能量脈沖對(duì)小而薄的試樣進(jìn)行短時(shí)間的輻照，記錄試樣后表面溫度上升的過程（溫度自記曲線）。通過試樣的厚度和后表面溫度上升達(dá)到某一比值的較大值所需要的時(shí)間，計(jì)算出試樣的熱擴(kuò)散系數(shù)。再結(jié)合試樣的比熱和密度，通過計(jì)算得到導(dǎo)熱系數(shù)。

不良導(dǎo)熱體一般用穩(wěn)態(tài)熱流法，條件符合的話也可以使用激光導(dǎo)熱法，但是多次測試的結(jié)果差異較大。使用平板法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)，這是一種穩(wěn)態(tài)法，實(shí)驗(yàn)中，樣品制成平板狀，其上端面與一個(gè)穩(wěn)定的均勻發(fā)熱體充分接觸，下端面與一均勻散熱體相接觸。

DRL-III導(dǎo)熱系數(shù)測試儀

1、DRLIII型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀的校準(zhǔn)過程如下：準(zhǔn)備校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)樣品：根據(jù)規(guī)格要求，選取與待校準(zhǔn)儀器測量范圍和性能要求相符的標(biāo)準(zhǔn)樣品。放置校準(zhǔn)樣品：將校準(zhǔn)樣品置于已經(jīng)預(yù)熱好的導(dǎo)熱儀測試臺(tái)面上，并確保其與測試儀器的傳感器緊密接觸。設(shè)備預(yù)熱：打開導(dǎo)熱系數(shù)測試儀的電源開關(guān)，進(jìn)行加熱預(yù)熱，確保設(shè)備處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。

2、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。

3、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(shí)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(jì)算熱擴(kuò)散系數(shù)。