匯誠導熱系數(shù)儀HCDR-S的測試原理
- 發(fā)表時間:2023-06-29
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瞬態(tài)平面熱源技術(TPS)是用于測量導熱系數(shù)的一種新型的方法,由瑞典Chalmer理工大學的Silas Gustafsson教授在熱線法的基礎上發(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。利用熱阻性材料做成一個平面的探頭,同時作為熱源和溫度傳感器。合金的熱阻系數(shù)一溫度和電阻的關系呈線性關系,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熱性能。該方法的探頭即是采用導電合金經(jīng)刻蝕處理后形成的連續(xù)雙螺旋結(jié)構薄片,外層為雙層的絕緣保護層,厚度很薄,它令探頭具有一定的機械強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行測試。電流通過探頭時,產(chǎn)生一定的溫度上升,產(chǎn)生的熱量同時向探頭兩側(cè)的樣品進行擴散,熱擴散的速度依賴于材料的熱傳導特性。通過記錄溫度與探頭的響應時間,由數(shù)學模型可以直接得到導熱系數(shù)。
二、測試對象
金屬、陶瓷、合金、礦石、聚合物、復合材料、紙、織物、泡沫塑料(表面平整的隔熱材料、板材)、礦物棉、水泥墻體、玻璃增強復合板CRC、水泥聚苯板、夾心混凝土、玻璃鋼面板復合板材、紙蜂窩板、膠體、液體、粉末、顆粒狀和膏狀固體等等,測試對象廣泛。
三、與其他方法相比更快速、更簡單、更全面
瞬態(tài)平面熱源法 | 激光法 | 熱線法 | 保護平板法 | |
測量方法 | 非穩(wěn)態(tài)法 | 非穩(wěn)態(tài)法 | 非穩(wěn)態(tài)法 | 穩(wěn)態(tài)法 |
測量物性 | 直接獲得導熱系數(shù)和熱擴散率 | 直接獲得熱擴散率和比熱,通過輸入的樣品密度值計算得到導熱系數(shù) | 直接獲得導熱系數(shù) | 直接獲得導熱系數(shù) |
適用范圍 | 固體、液體、粉末、膏體、膠體、顆粒 | 固體 | 固體、液體 | 固體 |
樣品制備 | 無特殊要求,制樣簡單 | 制樣繁雜 | 制樣簡單,有特定要求 | 樣品尺寸較大 |
測量準確度 | ±3%,最好可達到±0.5% | 最好可達到±10% | 最好可達到±5% | 最好可達到±3% |
物理模型 | 平面熱源接觸式測量,只要有限面接觸良好 | 熱源非接觸式 | 線熱源,必須線模型接觸良好 | 熱源接觸式,需面接觸良好 |
熱導范圍[w/(m*k)] | 0.005-300 | 10-500 | 0.005-10 | 0.005-5 |
測量時間 | 5-160S | 幾分鐘 | 幾十分鐘 | 數(shù)小時 |
價格 | ¥ ¥ | ¥ ¥ ¥ ¥ | ¥ ¥ ¥ | ¥ |
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