常見的國際通用導熱系數(shù)測試標準包括美國材料試驗協(xié)會(ASTM)的 ASTM D5470、ASTM E146ASTM E1530三種標準。ASTM-D5470標準采用穩(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,計算導熱系數(shù)。此標準適用于較大塊體樣品,以確保足夠的溫度差。
從傳熱機理上分,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。
導熱系數(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,利用傅里葉熱傳導定律計算導熱系數(shù)。 保護熱流計法:直接測量熱通量,適用于某些特定條件下的導熱系數(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率。
不良導熱體一般用穩(wěn)態(tài)熱流法,條件符合的話也可以使用激光導熱法,但是多次測試的結果差異較大。使用平板法測量不良導體的導熱系數(shù),這是一種穩(wěn)態(tài)法,實驗中,樣品制成平板狀,其上端面與一個穩(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。
導熱系數(shù)方法有:激光閃光法和穩(wěn)態(tài)熱流法:激光閃光法:由于這種技術具有測量精度高、測試周期短和測試溫度范圍寬等優(yōu)點,得到廣泛的研究和應用,經(jīng)過不斷發(fā)展和完善,目前激光閃射法已經(jīng)成為一種成熟的材料熱物理性能測試方法。
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