1、導(dǎo)熱率的測量方法主要包括以下幾種:穩(wěn)態(tài)法:簡介:基于傅里葉一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)模型,通過測量熱流密度、兩側(cè)溫差和試樣厚度來計算導(dǎo)熱系數(shù)。特點(diǎn):經(jīng)典且精度高,但耗時較長且對環(huán)境條件要求嚴(yán)格。保護(hù)熱板法:簡介:采用雙試件結(jié)構(gòu),通過精確設(shè)定輸入熱板的能量,調(diào)整溫度梯度,結(jié)合Fourier方程求得材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
多功能快速導(dǎo)熱系數(shù)測試儀能夠快速測定出高粘流體、液體、固體、膠狀、顆粒、粉末、涂層、薄膜等材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
測試靈活性:Hot Disk導(dǎo)熱系數(shù)儀具有多功能性,能夠適應(yīng)不同的測試需求。這使得它在評估液態(tài)金屬作為潛在散熱材料時具有廣泛的應(yīng)用前景。方法選擇:盡管Hot Disk是液態(tài)金屬熱傳導(dǎo)系數(shù)測量的常用方法,但實際選擇測試手段時還需根據(jù)應(yīng)用需求和成本效益進(jìn)行權(quán)衡。
可以使用高濕型溫濕度傳感器測量。測溫時間從測點(diǎn)混凝土澆筑完10小時(初凝)后開始,72小時內(nèi)每2小時測溫一次,72小時后每4小時測溫一次,7天~14天每6小時測溫一次(力求在接近混凝土出現(xiàn)最高和最低溫度時測量)測至溫度穩(wěn)定為止。
常用的電化學(xué)式分析儀有定電位電解式和伽伐尼電池式兩種。定電位電解式分析儀(圖2)的工作原理是在電極上施加特定電位,被測氣體在電極表面就產(chǎn)生電解作用,只要測量加在電極上的電位,即可確定被測氣體特有的電解電位,從而使儀表具有選擇識別被測氣體的能力。
多功能快速導(dǎo)熱系數(shù)測試儀用于測定非金屬固體材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
1、種常用熱導(dǎo)率/熱擴(kuò)散系數(shù)測試設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn) 激光導(dǎo)熱儀(耐馳LFA45LFA467)標(biāo)準(zhǔn):ASTM-E1461。如需獲得熱導(dǎo)率,還需結(jié)合比熱容和密度的測試結(jié)果進(jìn)行計算。該設(shè)備采用瞬態(tài)法中的閃光法,通過激光源瞬間發(fā)射光脈沖照射樣品下表面,使其表層溫度瞬時升高,并以一維熱傳導(dǎo)方式向冷端傳播。
2、以下是四種常用的熱導(dǎo)率/熱擴(kuò)散系數(shù)測試設(shè)備及其標(biāo)準(zhǔn):激光導(dǎo)熱儀:測試方法:瞬態(tài)法的閃光法。遵循標(biāo)準(zhǔn):ASTME1461。工作原理:通過激光照射使樣品表層升溫,熱量沿?zé)醾鲗?dǎo)路徑傳遞,紅外檢測器記錄數(shù)據(jù),計算半升溫時間t50,進(jìn)而得出熱導(dǎo)率。熱常數(shù)分析儀:測試方法:瞬態(tài)平面熱源法。
3、四種常用熱導(dǎo)率/熱擴(kuò)散系數(shù)測試設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)如下:激光導(dǎo)熱儀:設(shè)備:如耐馳LFA457和LFA467。標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)ASTME1461標(biāo)準(zhǔn)。測試方法:采用瞬態(tài)法中的閃光法,利用激光脈沖在樣品上表面產(chǎn)生熱量,通過測量溫升過程來確定熱擴(kuò)散系數(shù),再通過比熱容和密度計算熱導(dǎo)率。熱常數(shù)分析儀:設(shè)備:如Hotdisk 2500S。
4、熱導(dǎo)率測試設(shè)備包含激光導(dǎo)熱儀、熱常數(shù)分析儀、界面材料導(dǎo)熱系數(shù)和熱阻量測儀以及基于經(jīng)典的Angstrom法的測試技術(shù)。每種設(shè)備有其特殊設(shè)計原理和適用范圍。激光導(dǎo)熱儀是使用閃光法測量材料熱擴(kuò)散系數(shù),遵循ASTM-E1461標(biāo)準(zhǔn)。通過激光脈沖加熱樣品,紅外檢測器記錄溫升過程,計算熱擴(kuò)散系數(shù)。
5、穩(wěn)態(tài)熱流法具有測試原理簡單、結(jié)果準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn),適用于多種材料的導(dǎo)熱系數(shù)測試。導(dǎo)熱系數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)熱系數(shù)測試應(yīng)遵循一系列國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。
6、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,計算熱擴(kuò)散系數(shù)。
原理:該測試標(biāo)準(zhǔn)采用穩(wěn)態(tài)熱流法,通過對樣品施加一定的熱流量和壓力,測量樣品的厚度以及在熱板/冷板間的溫度差,從而計算出樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。該方法需要樣品為較大的塊體,以獲得足夠的溫度差進(jìn)行準(zhǔn)確測量。
常見的國際通用導(dǎo)熱系數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)包括美國材料試驗協(xié)會(ASTM)的 ASTM D5470、ASTM E146ASTM E1530三種標(biāo)準(zhǔn)。ASTM-D5470標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)熱系數(shù)。此標(biāo)準(zhǔn)適用于較大塊體樣品,以確保足夠的溫度差。
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。熱線法導(dǎo)熱系數(shù)測定儀用于測定非金屬固體材料的導(dǎo)熱系數(shù),應(yīng)用于建筑、建材、節(jié)能、環(huán)保、輕工、化工、醫(yī)療等各個領(lǐng)域的材料的導(dǎo)熱系數(shù)的測定。
另外,這一方法只能提供導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)據(jù),精度為5%。
基本原理 材料導(dǎo)熱性能測試多樣,分為穩(wěn)態(tài)法與瞬態(tài)法。穩(wěn)態(tài)法,包括熱流法、保護(hù)熱流法、熱板法等,適用于中等溫度下測量中低導(dǎo)熱系數(shù)材料,但測試范圍受限。瞬態(tài)法,如閃光法,適用于高導(dǎo)熱系數(shù)材料及高溫測試,尤其在測量中展現(xiàn)出優(yōu)越性。
1、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小而薄的試樣進(jìn)行短時間的輻照,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間,計算出試樣的熱擴(kuò)散系數(shù)。再結(jié)合試樣的比熱和密度,通過計算得到導(dǎo)熱系數(shù)。
2、導(dǎo)熱系數(shù)測試的主要方法之一為穩(wěn)態(tài)熱流法。該方法通過以下步驟進(jìn)行測試:測試原理:將一定厚度的樣品放置在上下兩個平板之間,對樣品施加一定的熱流和壓力。在此過程中,使用熱流傳感器測量通過樣品的熱流,并記錄樣品的厚度以及熱板與冷板之間的溫度梯度。
3、導(dǎo)熱系數(shù)作為評估材料熱傳導(dǎo)性能的關(guān)鍵參數(shù),對工程設(shè)計具有重要影響。依據(jù)機(jī)理不同,導(dǎo)熱系數(shù)測試方法主要分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法。以下是對這兩種方法及其常見測試技術(shù)的詳細(xì)分析。穩(wěn)態(tài)法 穩(wěn)態(tài)法基于傅立葉導(dǎo)熱定律,在達(dá)到熱平衡條件下進(jìn)行測量,提供的數(shù)據(jù)精確可靠,特別適用于低至中等導(dǎo)熱系數(shù)的材料。
4、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。
5、常見導(dǎo)熱系數(shù)的測量方法主要分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法。穩(wěn)態(tài)法 穩(wěn)態(tài)法是通過在樣品內(nèi)部形成一個穩(wěn)定的溫度場,根據(jù)此時的溫度梯度和單位面積上的傳熱速率來計算導(dǎo)熱系數(shù)。
1、納米薄膜樣品測試:采用熱反射方法,測量反射激光的強(qiáng)度變化,從而測量材料的溫度變化。綜上所述,激光導(dǎo)熱儀以其高效、準(zhǔn)確的測試能力,在材料科學(xué)研究、產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量控制等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
2、激光導(dǎo)熱儀測試基本原理、方法及應(yīng)用如下:基本原理: 穩(wěn)態(tài)法:包括熱流法、保護(hù)熱流法、熱板法等,適用于中等溫度下測量中低導(dǎo)熱系數(shù)材料,但測試范圍受限。 瞬態(tài)法:通過激光瞬間發(fā)射光脈沖均勻照射樣品下表面,樣品表層吸收光能后迅速升溫,熱能以一維方式傳導(dǎo)至冷端。
3、激光閃射法的原理在于,通過激光瞬間發(fā)射光脈沖,均勻照射樣品下表面,使其表層吸收光能后迅速升溫,熱能以一維方式傳導(dǎo)至冷端。通過紅外檢測器測量上表面溫升過程,計算半升溫時間,進(jìn)而計算熱擴(kuò)散系數(shù)。測試方法 利用激光閃射法,通過測量樣品上表面溫升過程,計算出熱擴(kuò)散系數(shù)。
4、實驗原理 在一定的設(shè)定溫度T(恒溫條件)下,激光導(dǎo)熱儀通過閃光氙燈在瞬間發(fā)射一束光脈沖,均勻照射在樣品下表面。樣品表層吸收光能后溫度瞬時升高,并作為熱端將能量以一維熱傳導(dǎo)方式向冷端(上表面)傳播。
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