简要描述:1.防护热板法(GHP)防护热板法作为测试材料导热系数的绝对法或仲裁法,是目前公认准确度最高的方法,可用来标定基准样品或热流计。一般采用双试件保护平板结构,通过对称地放置两个相同的试件在中央加热板的两侧来测量材料的导热系数,中央加热板提供恒定热源,并配备防护板来保持热流的一致性,最大限度地减少边缘损
详细介绍
1. 防护热板法(GHP)
防护热板法作为测试材料导热系数的绝对法或仲裁法,是目前公认准确度最高的方法,可用来标定基准样品或热流计。一般采用双试件保护平板结构,通过对称地放置两个相同的试件在中央加热板的两侧来测量材料的导热系数,中央加热板提供恒定热源,并配备防护板来保持热流的一致性,最大限度地减少边缘损失,从而确保热流均匀地穿过试件的中心。每个试件的外侧都有一个冷却板,以形成所需的温度梯度。在系统达到稳态平衡后,通过热板加热功率和温度差用于计算导热系数,这种设计减少了单试件测试的不确定性。
防护热板法适用于测试较厚或均匀的材料的低导热材料,导热系数范围在0~2W/(m·K)之间。其优点包括高准确度和良好的重复性,由于实验在受控环境中进行,可精确控制环境变量,有效避免热损失,实验误差很小,同时可进行高温测试。不过缺点也较为明显,包括测试周期长,设备成本高,对样本尺寸有较大要求。
2. 热流计法(HFM)& 防护热流计法(GHFM)
热流计法测试原理和防护热板法相似,具体是将样品放置于两片平板之间,两片平板维持一定的温差,使用经过标定的热流传感器测量穿过样品的热流,达到热平衡之后采集最终数据,测量仅使用样品中心的区域。当测试更高导热系数样品时,例如玻璃,陶瓷和部分金属材料,样品热阻较小,侧向的热损增大,测试时样品及冷热板需要加热防护,在热流计法基础上改进后即为防护热流计法。
热流计法适用于绝热保温材料的测试,导热系数测试范围在0.001~2W/(m·K)之间,在中低温测试时两侧热损影响很小,可作为防护热板法的替代方法。
防护热流计法适用导热系数在0.1~40W/(m·K)之间的样品,热阻在10~400´10-4 m2·K·W-1范围内,直径为50mm左右,样品上下面的温差在5~10℃左右,可模拟不同加载力下的样品导热系数测试。
3. 热流法(HF)
热流法是一种比较法,是用校正过的热流传感器测量通过样品的热流,得到的是导热系数的绝对值。测量时,将厚度均匀的样品插入两个平板间,设置一定的温度梯度。使用校正过的热流传感器测量通过样品的热流,传感器在平板与样品之间和样品接触。测量样品的厚度、上下板间的温度梯度及通过样品的热流便可计算试样的导热系数。
热流法广泛应用于评估电子设备的热管理材料,适用于均质及非均质导热电绝缘热界面材料的等效热传导系数与热阻抗测试,它对不同厚度的材料具有适应性,且允许在不同的温度和压力条件下进行测量,使其能够模拟实际应用环境。
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