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嘉峪檢測網 2017-07-06 12:34
導熱系數與熱阻的含義
導熱系數:是指在穩定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1攝氏度(K,℃),在1秒內,通過1平方米面積傳遞的熱量,用λ表示,單位為瓦/(米•度),w/(m•k)。
熱阻:指熱量在熱流路徑上傳遞時遇到的阻力,反映介質或介質間的傳熱能力的大小,表明了1W的熱量在1m2的面積內所引起的溫升大小。
導熱系數又稱熱導率,是反映材料熱傳導性質的物理量,表示材料導熱能力的大小。
導熱系數與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。非晶體結構、密度較低的材料,導熱系數較小。材料的含水率、溫度較低時,導熱系數較小。 通常把導熱系數較低的材料稱為保溫材料。金屬,陶瓷,石墨片屬于導熱系數高的材料,稱為導熱材料。
導熱系數的測試方法
穩態熱流法測試原理
穩態熱流法是基于測試兩平行等溫界面中厚度均勻試樣的理想熱傳導。在試樣兩面間施加不同的溫度,使得試樣上下兩面間形成溫度梯度,促使熱流量全部垂直穿過試樣并且沒有側面的熱擴散。
試驗時,通過測量試樣的面積(A)、穿過試樣的熱流量(Q)、試樣熱極溫度(TH)和試樣熱極溫度(TC),即可按公式計算出試樣的熱阻。
將不同厚度的試樣和其對應的熱阻在坐標系中作圖,連接各點的直線斜率的倒數就是導熱系數。
當只有一種厚度的試樣,且接觸熱阻非常小,約為總熱阻的1%,可以用厚度除以試樣熱阻得出導熱系數。
穩態熱流法適用范圍
測試范圍:0.05—20W/m•k;
適用材料:固體、復合材料、鋁基板、覆銅板、塑料等;軟質材料、橡膠、硅膠、薄膜、泡棉等;導熱泥、導熱硅膠、導熱膏、導熱硅脂等;
測試標準:ASTM D5470 熱導性電絕緣材料的熱傳輸特性的標準試驗方法;
樣品要求:26×26mm,厚度≤5mm,樣品表面平整,無氣泡孔洞;做三個厚度擬合的結果,需提供三個不同厚度的樣品測試,鋁基板測試需提供絕緣層厚度。
激光法測試原理
在爐體控制的一定溫度下, 由激光源發射光脈沖均勻照射在樣品下表面, 使試樣均勻加熱, 通過紅外檢測器連續測量樣品上表面相應溫升過程, 得到溫度( 檢測器信號) 升高和時間的關系曲線。
激光法測試參數
1. 熱擴散系數測定:激光閃射法直接測量的是材料的熱擴散系數;
2. 比熱容的測定:可以使用文獻值,也可使用差示掃描量熱法(DSC)測量;
3. 密度測定:使用浸漬法或表觀密度法測試試樣密度。
導熱系數(λ)=熱擴散系數(α)x 密度 (ρ)x 比熱容(Cp)
激光法適用范圍
1. 測試范圍:0.1—2000W/m•k;
2. 適用材料:塑膠,金屬,陶瓷,石墨片等固體;
3. 測試標準:ASTM E1461 用閃光法測定熱擴散率的標準試驗方法;
GB/T 22588 閃光法測量熱擴散系數或導熱系數
4. 樣品要求:縱向:直徑12.7±0.2mm,或10x10±0.2mm,厚度1-3mm;
橫向:直徑25.4±0.2mm,厚度0.01-0.5mm;
需提供測試溫度。
來源:AnyTesting