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導熱系數測定儀工作原理、實驗方法

更新時間:2025-05-08      點擊次數:84

工作原理

穩態法:利用穩定傳熱過程中傳熱速率等于散熱速率的平衡狀態,通過測量試樣的熱流密度、兩側溫差和厚度,利用傅里葉一維穩態熱傳導模型計算得到導熱系數。這種方法原理簡單清晰,精確度高,但測量時間較長,對環境條件要求較高。

瞬態法:通過提供固定功率的熱源,記錄樣品本身溫度隨時間的變化情形,由時間與溫度變化的關系求得樣品的熱傳導系數、熱擴散系數和熱容。瞬態法測量速度快、測量范圍寬,適用于高導熱系數材料或在高溫條件下的測量。

激光閃光法:通過短脈沖激光照射樣品表面,使其瞬間吸收能量并產生溫升,利用紅外探測器測量樣品背面溫度隨時間的變化,從而計算出熱擴散系數,再根據熱擴散系數、比熱容和密度計算出導熱系數。

實驗方法

樣品準備:將樣品加工成標準尺寸和形狀,表面需平整,必要時進行處理以提高測量的準確性。

安裝樣品:將樣品放置在儀器的樣品室或夾具中,確保樣品與測量裝置之間的良好接觸。

設置參數:根據測試標準和材料特性,設置儀器的溫度、熱流、時間等參數。

開始測試:啟動儀器,按照設定的參數進行測試,儀器會自動記錄數據并進行分析。

數據分析:測試結束后,儀器會根據記錄的數據計算出材料的導熱系數等熱物性參數,并在顯示屏上顯示結果。


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