① 导热系数测试方法介绍
导热系数的测试方法主要分为稳态法和动态法两大类别。
稳态法: 保护热板法:通过控制温度梯度,测量通过样品的热量,利用傅里叶热传导定律计算导热系数。 保护热流计法:直接测量热通量,适用于某些特定条件下的导热系数测试。 直接加热法:特别适用于金属材料,通过测量电压降和温度来计算热导率。 管道法:利用径向热流进行测试,设计包括核心加热器和保温层,适用于特定几何形状的样品。
稳态法的优点包括数学模型简单,适用于低电导率样品,时间消耗相对可接受,且部分方法适用于非均匀材料。但对于复杂几何形状和高水分样品存在局限性。
动态法: 热线法:通过导线加热并测量温升速度,从而快速测量导热系数。 加热针探头法:适用于颗粒状材料的导热系数测试。 动态热条法:通过带材的温度响应来计算热导率。 热盘法:如Gustafsson探针,是一种快速且准确的测量技术。 激光闪光法:适用于广泛温度范围,特别适用于测量固体的导热特性。 光热法:基于光的吸收特性,通过检测热态变化来测量导热系数。
动态法更注重快速测量,适用于各种材料和场景,具有测量速度快、适用范围广等优点。
此外,标准测试方法还包括ASTM和DIN EN等国际标准,这些标准涉及多种设备和应用场景,如防护热板、热流计、热箱、激光等,以及专门针对特定材料和环境的测试方法。