导热仪测量方法与技术讲解

 

　　一、测量原理

 

　　通过测量材料在不同温度下的热流速率来计算其导热系数。在稳定状态下，单位时间内通过单位面积的热流速率与温度梯度成正比，可用公式表示：q=-λgradT。其中，q为热流速率，λ为导热系数，gradT为温度梯度。通过测量q和gradT，即可计算出材料的导热系数。

 

　　二、测量方法

 

　　1.平板法

 

　　平板法是常用的测量方法之一，其优点是测量精度高、试样制备简单。试样被制成一定厚度的平板，测量时将其放置在两个平行板之间，加热板和冷却板分别位于平板的两面。通过测量加热板和冷却板之间的温度差以及热流速率，即可计算出材料的导热系数。

 

　　2.球体法

 

　　球体法适用于测量松散颗粒或小块状材料的导热系数。试样被放置在一个加热球和一个冷却球之间，测量加热球和冷却球之间的温度差以及热流速率，即可计算出材料的导热系数。

 

　　3.热重法

 

　　热重法是通过测量材料在加热过程中的重量变化来计算其导热系数的。在一定温度范围内，热分解、升华等化学反应引起的重量变化与反应速率成正比。通过测量重量变化和时间，可计算出材料的导热系数。

 

　　三、技术要求

 

　　1.温度范围

 

　　温度范围取决于试样的温度范围。在高温条件下，需要使用耐高温材料，如陶瓷、金属等；在低温条件下，需要使用导热性能较差的材料，如聚乙烯、聚氨酯等。

 

　　2.精度

 

　　精度对其测量结果的可靠性至关重要。为了提高测量精度，需要采用先进的的技术和高质量的部件，如高精度温度传感器、高精度电流表等。

 

　　3.试样制备

 

　　试样制备对其测量结果的准确性也有重要影响。试样应具有一致的厚度、面积和密度，以避免因试样不均匀引起的误差。

 

　　4.数据处理

 

　　数据处理对其测量结果的准确性和可靠性至关重要。在数据处理过程中，应采用合适的算法和软件，以消除因噪声、干扰等引起的误差。