Hot Disk法導熱系數(shù)測定儀的開發(fā).pdf

1、隨著工業(yè)發(fā)展和能源危機的出現(xiàn)，保溫材料的品種不斷增多，對其性能方面的要求也不斷提高。保溫材料的導熱系數(shù)是用來衡量絕熱及保溫材料的導熱特性和保溫性能的重要參數(shù)，對導熱系數(shù)的測定已成為人們日益關注的工作，導熱系數(shù)的測量方法和儀器也在不斷的完善和改進。
　　 導熱系數(shù)測定方法分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法。目前穩(wěn)態(tài)法中廣泛使用的是基于雙試件保護平板法的導熱系數(shù)測定儀。然而雙試件保護平板法普遍存在著測量時間過長、測量范圍小、對試件制各要求高、測量結

2、果受接觸熱阻影響且測量范圍小等缺點。而目前瞬態(tài)法中應用最廣的是熱線法，但熱線法只適用于導熱系數(shù)小于2 W/(m·K)的各向同性均質材料導熱系數(shù)的測定。
　　 針對目前國內已有的導熱系數(shù)測定儀的上述缺點，本課題開發(fā)了一種基于TPS方法用Hot Disk作為探頭的導熱系數(shù)測定儀。TPS法指瞬態(tài)平面熱源法，屬瞬態(tài)法的一種，該方法可將導熱系數(shù)測量時間大大縮短，從雙試件保護平板法的3-5小時縮短為幾秒到幾分鐘，同時避免了接觸熱阻對測量結果

3、的影響；相比于熱線法，它可以測量導熱系數(shù)大于2 W/(m·K)的材料，且既可測量各向同性材料又可測量各向異性材料。本儀器的測量范圍廣，適用于金屬、陶瓷、塑料等材料，也適用于液體、氣體等材料的導熱系數(shù)檢測。
　　 本文介紹了種基于TPS方法用Hot Disk作為探頭的導熱系數(shù)測定儀的現(xiàn)狀和所存在的問題，闡述了TPS瞬態(tài)平面熱源技術及Hot Disk法的具體原理，從機械、電子兩方面設計了Hot Disk法導熱系數(shù)測定儀的儀器，提出測