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            導(dǎo)熱系數(shù)計原理

            2024-11-8  閱讀(277)

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            導(dǎo)熱系數(shù)計原理


            電導(dǎo)率測量裝置有兩種類型:穩(wěn)定法(根據(jù)溫差和熱流計算)和非穩(wěn)定法(根據(jù)電熱絲的發(fā)熱量和溫升計算)。
            KEM 熱導(dǎo)率計被歸類為非穩(wěn)態(tài)方法。


            快速

            只需將傳感器放在樣品上 1 分鐘即可測量熱導(dǎo)率。
            通過簡單的操作即可進行具有良好再現(xiàn)性的測量。
            主要用于絕緣體、玻璃、樹脂、橡膠等導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料。


            QTM-710/700 使用一種稱為不穩(wěn)定細線加熱法的方法來測量導(dǎo)熱率。
            探頭(傳感器)由呈直線拉伸的電熱絲和熱電偶組成。
            當(dāng)恒定電流通過電熱絲時,會產(chǎn)生熱量,電熱絲的溫度升高。對于導(dǎo)熱率高的樣品(陶瓷等),熱量快速移動并逸出到樣品一側(cè),因此電熱絲的溫度降低。

            另一方面,對于導(dǎo)熱系數(shù)較低的樣品(例如絕緣材料),由于熱量難以逸出,電熱絲的溫度會顯著升高。

            這樣,電熱絲的溫升與樣品的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān),用下式表示。

            換句話說,樣品的熱導(dǎo)率可以根據(jù)溫度上升曲線圖與時間軸的對數(shù)刻度的斜率來確定。


            激光

            只需立即加熱樣品即可確定熱擴散率/比熱。熱導(dǎo)率是通過計算得出的。

            雖然它是一種常用的測量方法,但近年來,隨著熱擴散率測量技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化,它與傳統(tǒng)設(shè)備相比變得更加先進。

             比熱測量傳統(tǒng)上依靠DSC(差示掃描量熱計),可以高精度地同時測量(使用同時均勻加熱“參考標(biāo)準(zhǔn)材料"的“差示法")。
            即使是具有高導(dǎo)熱率的薄樣品(銅、鋁、氮化鋁等)也可以高精度測量。

            激光閃光法中,如圖1所示,直徑為5~10mm、厚度為1~3mm的盤狀樣品表面被脈沖寬度為0.5的激光瞬間均勻加熱。

             ms或更短,測量樣品背面的溫度變化。 

            根據(jù)假設(shè)絕熱條件的理論解,樣品背面的溫度如圖2所示上升,在達到最大溫升(ΔT)后,出現(xiàn)冷卻曲線。

            在常規(guī)分析中,熱擴散率α根據(jù)達到ΔT/2所需的時間t 1/2 計算,α=0.1388d2/t 1/2 (d為樣品的厚度)。 (半場法)

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