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导热系数计原理
2024-11-8 阅读(404)
导热系数计原理
电导率测量装置有两种类型：稳定法（根据温差和热流计算）和非稳定法（根据电热丝的发热量和温升计算）。
KEM 热导率计被归类为非稳态方法。
快速
只需将传感器放在样品上 1 分钟即可测量热导率。
通过简单的操作即可进行具有良好再现性的测量。
主要用于绝缘体、玻璃、树脂、橡胶等导热系数较低的材料。
QTM-710/700 使用一种称为不稳定细线加热法的方法来测量导热率。
探头（传感器）由呈直线拉伸的电热丝和热电偶组成。
当恒定电流通过电热丝时，会产生热量，电热丝的温度升高。对于导热率高的样品（陶瓷等），热量快速移动并逸出到样品一侧，因此电热丝的温度降低。
另一方面，对于导热系数较低的样品（例如绝缘材料），由于热量难以逸出，电热丝的温度会显着升高。
这样，电热丝的温升与样品的导热系数有关，用下式表示。
换句话说，样品的热导率可以根据温度上升曲线图与时间轴的对数刻度的斜率来确定。
激光
只需立即加热样品即可确定热扩散率/比热。热导率是通过计算得出的。
虽然它是一种常用的测量方法，但近年来，随着热扩散率测量技术的标准化，它与传统设备相比变得更加先进。
比热测量传统上依靠DSC（差示扫描量热计），可以高精度地同时测量（使用同时均匀加热“参考标准材料"的“差示法"）。
即使是具有高导热率的薄样品（铜、铝、氮化铝等）也可以高精度测量。
激光闪光法中，如图1所示，直径为5～10mm、厚度为1～3mm的盘状样品表面被脉冲宽度为0.5的激光瞬间均匀加热。
ms或更短，测量样品背面的温度变化。
根据假设绝热条件的理论解，样品背面的温度如图2所示上升，在达到最大温升（ΔT）后，出现冷却曲线。
在常规分析中，热扩散率α根据达到ΔT/2所需的时间t 1/2 计算，α=0.1388d²/t 1/2 (d为样品的厚度)。 （半场法）
