导热系数测量方法2012031503
导热系数检测试验方法
导热系数检测试验方法我折腾了好久导热系数检测试验方法，总算找到点门道。
导热系数检测啊，一开始我真是瞎摸索。
我之前试过很多仪器，就像在一堆迷雾里找路一样，特别迷茫。
我最开始用的那种仪器，我还以为操作特别简单呢。
就把样品往上一放，然后按照说明书步骤设置参数开始检测，结果出来的数据完全不对。
后来我才发现，原来是我样品准备的时候就出问题了。
那时候我就想这和炒菜似的，材料准备不好，后面再怎么做也是白搭。
样品的形状、大小、平整度都有讲究的。
比如如果样品表面坑坑洼洼的，就像路不平汽车不好开一样，热量传递就会不准确。
从那以后我就知道准备样品得特别仔细这个教训。
后来我换了一种测量方法，使用稳态法。
就像是用温水慢慢煮青蛙一样，让热量稳定地传递，通过测量在稳定状态下的热流密度、温度梯度等来计算导热系数。
这个时候我又遇到问题了，就是温度的控制。
我老控制不好这个温度，有时候高了有时候低了。
我试过好多次调整加热设备，这个过程就像给一个调皮的小孩讲道理，得耐心地一遍一遍试。
比如说刚开始那加热设备的参数设置，我根本不知道该怎么选，试了好多组数据才找到规律。
我也不确定我这方法是不是最好的，不过我觉得在做导热系数检测的时候，多对比几种测量方法是应该的。
就像买东西要多逛逛一样。
还有就像我之前说的样品准备这个事儿，千万不能大意。
在检测过程中，如果条件允许的话，对同一个样品多次测量取平均值也是个减少误差的好办法。
此外还得注意仪器的校准，就像钟表一样得走得准才能准确计时一个道理，仪器校准不好，结果肯定偏差大。
我还试过一种非稳态法，原理的话理解起来有点绕，但是操作起来相对简单一些，不过如果操作细节不注意，比如探测点的布置不对，那得到的数据也是一塌糊涂。
总之这导热系数检测真得很磨人，但只要耐心搞，多从失败里汲取经验，总能把这个试验做成功的。
导热系数实验测定
导热系数实验测定
导热系数是描述材料导热性能的物理量，可以通过实验测定得到。
以下是一种测定导热系数的实验方法：
1. 准备实验样品：将需要测量导热系数的样品切成形状相同的小块，尺寸大约为1cm x 1cm x 1cm。
样品表面需要平整光滑，可以使用砂纸打磨。
2. 准备实验仪器：导热系数实验仪、温度计、电源等。
3. 实验步骤：
a. 将实验仪器接通电源，调整好温度计。
b. 将样品放在导热系数实验仪的试样台上。
c. 打开实验仪器，开始测试。
d. 实验仪器会通过导热方式将样品热量传递到散热器上，散热器会将热量散发到空气中。
e. 在测试过程中，记录样品表面和散热器表面的温度。
f. 根据测试数据，计算出样品的导热系数。
4. 实验注意事项：
a. 为了减小误差，需要重复测试多次，取平均值作为最终结果。
b. 在测试过程中，要保证实验环境的恒温恒湿，以免影响测试结果。
c. 在测试不同材料时，需要及时清洗试样台和散热器，以免样品之间相互影响。
这是一种比较简单的测定导热系数的实验方法，实际操作时还需要根据具体情况进行调整。
测导热系数的方法
测导热系数的方法导热系数是一个重要的材料物性参数，用于描述材料在热传导过程中的能力。
确定材料的导热系数是很重要的，特别是在工程领域，以确定材料的适用性和优劣等等。
以下是关于测量导热系数的一些方法详细介绍。
1. 热板法热板法是一种通用且易于使用的测量导热系数的方法，它涉及到使用两个平板，在测试时，一个板加热，另一个板则保持冷却或恒温，并在两个表面观察温度差异。
在测试过程中，通过测量测试样品的厚度，表面温度差和能量输入，就可以计算出导热系数。
2. 热流法热流法是另一种测量导热系数的有用方法，它涉及在材料中施加恒定热流并测量材料的温度分布。
通过测量温度的时间变化，可以计算出材料的导热系数，特别是在高温下，使用该方法的优点比其他方法更为明显。
3. 检测液法检测液法是一种在材料中注入特定的液体，并测量材料的温度变化，以计算其导热系数。
由于液体很快可以扩散到材料的整个体积，因此这种方法对比其他方法测量结果的准确度更高。
4. 横向热传导法横向热传导法是一种间接测量导热系数的方法，它涉及使用温度来计算材料的导热系数，而不是直接测量材料的导热系数。
这种方法特别适用于测量低导热系数和难以测量的材料。
5. 快速扫描热量方法快速扫描热量方法是一种最近发展的测量材料导热系数的方法，在短时间内进行测量。
该方法通过使用短暂的脉冲加热并测量材料的温度响应来测量材料的导热系数。
6. 评估法评估法是一种以理论方法评估材料导热系数的方法。
这种方法比其他技术要便宜和简单，它涉及将材料的温度、密度和比热等基本属性结合起来，来计算导热系数，并且可以在短时间内得出一个粗略的结果。
7. 频率扫描法频率扫描法也是一种测量材料导热系数的方法，它涉及在材料上施加不同的频率，并通过观察温度变化来计算导热系数。
该方法可以使用一些便宜的设备来进行测量，适用于相对简单的材料。
8. 伏伦法伏伦法是一种用于直接测量导热系数的电学方法，该方法涉及两个热电偶并将它们置于相对位置上，随后可以测量产生的电动势，通过该电动势计算导热系数。
导热系数的测量
数据处理
1、根据 λ = m hp
2 2
2Rp2 + 2Rp hP
1 h dT 2 π R T1 T2 dt
及其不确定度，正确表示结果。 及其不确定度，正确表示结果。
2. 将测得样品的 相对误差。
λ 与标准值 λ0比较，计算
硬铝热导率的参考值（ λ0：硬铝热导率的参考值（273K 时） ， λ0=140W/(mK)
那么热传导定律可以表示成
dQ dT = λ S dt dx
式中负号表示热量从高温区向低稳区传 导（即传导的方向与温度梯度的方向相 反）。式中比例系数λ极即为热导率，亦 ）。式中比例系数λ极即为热导率， 式中比例系数 称导热系数。 称导热系数。
实验思路
本实验的关键是给样品造成一 个稳定的传热状态（如图） 个稳定的传热状态（如图）在此状 态下， 态下，温度梯度 d T T1 T2 = dx h T1、T2是样品上下表面的稳定温度， 是样品上下表面的稳定温度， h是样品的厚度。 是样品的厚度。
瓶的冰水混合物中， 瓶的冰水混合物中 ， 热端插入样 品上下的两个小孔中。 品上下的两个小孔中 。 热电偶的 两个接线端分别插在仪器面板上 的相应插座内， 的相应插座内 ， 利用面板上的开 关可方便地直接测出两个温差电 动势。温差电动势采用量程为 20mV的数字电压表测量，再根据 20mV的数字电压表测量， 铜 — 康铜分度表转换成对应的温 度值。 度值。
导热系数的测量
兰州理工大学物理实验中心
预备知识
导热系数（热导率） 导热系数（热导率）是反映材料导 热性能的物理量。 热性能的物理量。在科学实验和工程技 术中对材料的热导率常用实验的方法测 大体上分为稳态法和动态法。 定。大体上分为稳态法和动态法。本实 验采用稳态法测量材料热导率。 验采用稳态法测量材料热导率。通过实 验可以加深对热传导规律的理解， 验可以加深对热传导规律的理解，体会 使用参量转换法的设计思想， 使用参量转换法的设计思想，掌握用温 度传感器测量的方法。 度传感器测量的方法。
导热系数的测试方法
导热系数的测试方法
导热系数是一个物质传递热量的能力的度量标准。
它是指单位时间内单位面积的物质传递热量的量。
导热系数的高低对于工业生产和科学研究都有着重要的影响，因此测试导热系数的方法也非常重要。
目前，常用的测试导热系数的方法有两种：静态方法和动态方法。
静态方法是通过测量材料在静态状态下传递热量的能力来测试导热
系数，这种方法适用于低温下的材料。
而动态方法是通过测量材料在动态状态下传递热量的能力来测试导热系数，这种方法适用于高温下的材料。
在静态方法中，最常用的测试方法是平板法和横截面法。
平板法是将材料样品置于两个不同温度的热源中，测量样品内部的温度分布，从而计算出导热系数。
而横截面法则是将材料样品制成圆柱体或长方体，通过在样品两端施加温度差来测量导热系数。
而在动态方法中，最常用的测试方法是热流计法和热板法。
热流计法是通过在样品表面施加一个恒定的热流密度，然后测量样品表面的温度分布来计算导热系数。
而热板法则是将样品压在温度均匀的热板上，测量样品和热板之间的温度差，从而计算出导热系数。
总之，测试导热系数的方法多种多样，选择何种方法应视具体情况而定。
在进行测试时，需要注意保证测试环境的稳定性和准确性，以保证测试结果的可靠性。
- 1 -。
导热系数测量方法及仪器
动态方法是指在变化温度下测量材料导热系数的方法。这种方法通常使用热脉冲法或热反应法。
1.热脉冲法
热脉冲法是一种迅速变化温度的方法，它通过在被测材料中加热脉冲，并测量温度变化来计算导热系数。实验中，通过一个电磁炉或者激光脉冲等方式给被测材料施加一个短时间的高温脉冲，然后通过测量温度的变化，以及脉冲能量的大小来计算Leabharlann 热系数。导热系数测量方法及仪器
导热系数是材料的一个重要物理参数，它描述了材料传导热量的能力。测量导热系数的目的是为了评估材料的热性能，以及使用该材料的可行性。下面将介绍导热系数的测量方法以及常用的测量仪器。
一、静态方法
静态方法是指在恒定温度下测量材料导热系数的方法。这种方法是通过测量材料两端的温度差来确定导热系数的。常用的静态方法有热板法和热流计法。
2.热反应法
热反应法是一种通过观察材料的热反应过程，从而求得导热系数的方法。实验中，将被测材料放置在一个加热腔中，然后在一定温度下对其进行恒定热反应，通过测量反应中产生的热量和反应过程的时间来计算导热系数。
常用仪器：
1.导热系数测试仪：这种仪器有多种型号，可以根据不同的测量方法选择合适的仪器。一般包括加热装置、温度传感器、温度控制系统、数据采集和分析系统等组成。
2.热板法仪器：热板法需要使用一块平板和对应的温度传感器，以及控制电路等。
3.热流计：热流计用于测量导热材料中的热流量，它包括散热区、热电偶和测温装置等。
4.热脉冲测试仪：热脉冲测试仪包括一个加热器、一个测温电阻和一个控制系统，用于给被测材料施加热脉冲以及测量温度变化。
总结：
导热系数是材料的一个重要物理参数，测量导热系数有静态方法和动态方法两种。常用的测量仪器包括导热系数测试仪、热板法仪器、热流计和热脉冲测试仪等。这些仪器可根据实验需要选择使用。随着科技的发展和进步，导热系数的测量方法和仪器也将进一步提高和完善。
导热系数的测定方法
导热系数的测定方法导热系数（thermal conductivity）是指物质传导热量的能力，是描述物质热传导性能的重要参数。
测定物质的导热系数有多种方法，下面将介绍其中常用的几种方法。
1.热板法测定导热系数热板法是一种常用的测定导热系数的方法。
该方法需要将待测物质包裹在两块热板之间，首先加热其中一块热板，保持另一块热板的温度恒定，然后通过测量两块热板之间传导的热流量和温度差来计算导热系数。
该方法适用于导热系数在0.03-200W/m·K范围内的材料。
2.平板法测定导热系数平板法是另一种常用的测定导热系数的方法。
该方法将待测物质切割成平板状，在平板两侧施加不同温度，通过测量两侧温度差和传导热流量来计算导热系数。
该方法适用于导热系数在0.1-500W/m·K范围内的材料。
3.横向比热差法测定导热系数横向比热差法是一种用于测定导热系数的动态方法。
该方法将待测物质制成棒状，在其表面施加周期性的热源和热沉，通过测量棒状物体两处的温度差和周期性热流量来计算导热系数。
该方法适用于导热系数在0.2-10W/m·K范围内的材料。
4.传导-对流法测定导热系数传导-对流法是一种用于测定导热系数的方法。
该方法将待测物质加工成圆柱形，通过测量圆柱的传热速率和端部的温度差来计算导热系数。
在传热过程中考虑了传导和对流两个因素。
该方法适用于导热系数在0.03-100W/m·K范围内的材料。
5.热流计法测定导热系数热流计法是一种常用的测定导热系数的方法。
该方法使用热流计进行测量，将待测物质放置在热流计中，通过测量热流计两侧温度的变化和流过的热量来计算导热系数。
该方法适用于导热系数在0.1-500W/m·K范围内的材料。
除上述方法外，还有一些其他测定导热系数的方法，例如横向比热法、横向热流测量法、测量材料的导电系数然后通过Wiedemann-Franz定律计算导热系数等。
这些方法各有优缺点，选择合适的方法需要考虑待测物质的性质、测试条件和测量精度等因素。
导热系数的测量
实验九 导热系数的测量[实验目的]用稳态法测出不良导热体的导热系数，并与理论值进行比较。
[实验仪器]发热盘A ，散热盘P ，样品B ,数显计时器，毫伏表，电源，冰瓶，游标卡尺。
[实验原理]hT T S t Q21-=∆∆λ ( 9－1 )B BR h T T t Q221πλ-=∆∆ ( 9－2 )()()PP 2P PP 2P h R 22h R 2R mc ππππ++∆∆=∆∆R t T t Q （9－3） ()()()2211222BP P B P P R T T h R h h R t T mcπλ•-+•+∆∆= (9－4）[实验步骤]1、用游标卡尺测量待测样品直径和厚度，各测5次。
2、用游标卡尺测量散热盘P 的直径和厚度，测5次。
用天平称出P 盘的质量。
一、不良导体导热系数的测量1、实验时，先将待测样品（例如硅橡胶圆片）放在散热盘P 上面，然后将发热盘A 放在样品盘B 上方，并用固定螺母固定在机架上，再调节三个螺旋头，使样品盘的上下两个表面与发热盘和散热盘紧密接触。
2、在杜瓦瓶中放入冰水混合物，将热电偶的冷端（黑色）插入杜瓦瓶中。
将热电偶的热端（红色）分别插入加热盘A 和散热盘P 侧面的小孔中，并分别将其插入加热盘A 和散热盘P 的热电偶接线连接到仪器面板的传感器Ⅰ、Ⅱ上。
3、接通电源，将加热开关置于高挡，开始加热。
当传感器Ⅰ的温度读数V T1约为时，再将加热开关置于低挡，降低加热电压，以免温度过高。
4、传感器Ⅰ、Ⅱ的读数不再上升（V T1和V T2的数值在10min 内的变化小于，约需40分钟，视不同的实验条件而不同）时，说明已达到稳态，每隔3分钟记录V T1和V T2的值。
5、测量散热盘在稳态值T 2附近的散热速率（tQ∆∆）。
移开铜盘A ，取下橡胶盘，并使铜盘A 的底面与铜盘P 直接接触，当P 盘的温度上升到高于稳定态的V T2值若干度（左右）后，再将铜盘A 移开，让铜盘P 自然冷却，每隔30秒(或自定)记录此时的T 2值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.1 热流计法
2.2 保护热板法
3 非稳态法
• 非稳态测量法是最近几十年内开发的导热 系数测量方法，用于研究中、高导热系数 材料，或在高温度条件下进行测量。动态 法的特点是精确性高、测量范围宽（最高 能达到 2000℃） 、样品制备简单。
3.1 热线法
• 已建 立 起 数 种 绝 热 材 料 在 高 温 下 导 热 系 数 的 测 量 方法 ， 其 中唯一的一种国际标准方法是热线法(IS0 8894 )。热线 法 是 在 试样 中插 入 一 根 热 线 。 测 试 时 ， 在 热 线 上 施 加 一 个恒定的加热 功 率 ， 使其温度 上升 。 测量热线本身或平行于热线 的 一定 距 离 上 的温 度 随 时 间 上 升 的 关 系 。 由 于 被 测 材 料的导热性 能决定这 一关系 ， 由此可得到材料的导热 系数 。 非稳 态 热线 法测 定 导 热 系 数 的 数 学模 型 为
有任何一种方法能够适合于所有的应用领域，反之对于特定的应用场合，
并非所有方法都能适用。要得到准确的测量值，必须基于材料的导热系数 范围与样品特征，选择正确的测试方法。 目前测定方法有两大类：稳态法与非稳态法。
2 稳态法
• 稳态法是经典的保温材料的导热系数 的测定方法，至今仍受到广泛的应用。其 原理是利用稳定传热过程中，传热速率等 于散热速率的平衡状态，根据傅里叶一维 导热模型Q=-λ·ΔT/Δx,由通过试样的热流密度 ˎ 两侧温差和厚度，计算得到导热系数。
• 测量热线温升 的方法一般有 3 种 。 其中 ， 交叉线法是用焊 接 在热 线 上 的热 电偶 直 接 测量 热线 的 温 升 ；平 行 线法 是测 量 与热 线 隔着 一 定 距 离 的 一定 位置 上 的 温 升 ；热 阻 法 是利 用 热线 (多 为 铂 丝 ) 电阻 与 温 度 之 间 的关 系得 出热 线 本 身 的 温 升 。热 线 法 适 用 于 测 量 不 同 形状 的各 向 同性 的 固体 材料 和 液 体 。
量样品的比热；但推荐使用差示扫描量热仪，该方法的比热测量精确度更高。
密度随温度的改变可使用膨胀仪进行测试 。应用激光闪射法时，样品在炉体 中被加热到所需的测试温度。随后，由激光器产生的一束短促激光脉冲对样
品的前表面进行加热。热量在样品中扩散，使样品背部的温度上升。用红外
探测器测量温度随时间上升的关系。
3.2 激光闪射法
• 激光闪射法直接测量材料的热扩散性能。在已知样品比热与密度的情况下， 便可以得到样品的导热系数。激光闪射法的特点是，测量范围宽 （0.1~2000W/m· K）测量温度广（-110~2000℃） ，并适用于各种形态的样品 （固体、液体、粉末、薄膜等） 。此外，激光闪射法还能够用比较法直接测
导热系数测量方法
2012031503 崔力
1 前言
在某些应用场合，了解材料的导热系数，是测量其热物理性质的关键。 例如，耐火材料常被用作炉子的衬套，因为它们既能耐高温，又具有良好 的绝热特性，可以减少生产中的能量损耗。航天飞机常使用陶瓷瓦作挡热 板。陶瓷瓦能承受航天飞机回到地球大气层时产生的高温，有效防止航天 器内部关键部件的损坏。在现代化的燃气涡轮电站，涡轮的叶片上的陶瓷 涂层（如稳定氧化锆）能保护金属基材不受腐蚀，降低基材上的热应力。 有效的散热器能保护集成电路板与其它电子设备不受高温损坏，散热材料 已经成为微电子工业领域关键材料。 在过去的几十年里，已经发展了大量的导热测试方法与系统。然而，没