導熱儀測量方法與技術講解

 

　　一、測量原理

 

　　通過測量材料在不同溫度下的熱流速率來計算其導熱系數。在穩定狀態下，單位時間內通過單位面積的熱流速率與溫度梯度成正比，可用公式表示：q=-λgradT。其中，q為熱流速率，λ為導熱系數，gradT為溫度梯度。通過測量q和gradT，即可計算出材料的導熱系數。

 

　　二、測量方法

 

　　1.平板法

 

　　平板法是常用的測量方法之一，其優點是測量精度高、試樣制備簡單。試樣被制成一定厚度的平板，測量時將其放置在兩個平行板之間，加熱板和冷卻板分別位于平板的兩面。通過測量加熱板和冷卻板之間的溫度差以及熱流速率，即可計算出材料的導熱系數。

 

　　2.球體法

 

　　球體法適用于測量松散顆粒或小塊狀材料的導熱系數。試樣被放置在一個加熱球和一個冷卻球之間，測量加熱球和冷卻球之間的溫度差以及熱流速率，即可計算出材料的導熱系數。

 

　　3.熱重法

 

　　熱重法是通過測量材料在加熱過程中的重量變化來計算其導熱系數的。在一定溫度范圍內，熱分解、升華等化學反應引起的重量變化與反應速率成正比。通過測量重量變化和時間，可計算出材料的導熱系數。

 

　　三、技術要求

 

　　1.溫度范圍

 

　　溫度范圍取決于試樣的溫度范圍。在高溫條件下，需要使用耐高溫材料，如陶瓷、金屬等；在低溫條件下，需要使用導熱性能較差的材料，如聚乙烯、聚氨酯等。

 

　　2.精度

 

　　精度對其測量結果的可靠性至關重要。為了提高測量精度，需要采用先進的的技術和高質量的部件，如高精度溫度傳感器、高精度電流表等。

 

　　3.試樣制備

 

　　試樣制備對其測量結果的準確性也有重要影響。試樣應具有一致的厚度、面積和密度，以避免因試樣不均勻引起的誤差。

 

　　4.數據處理

 

　　數據處理對其測量結果的準確性和可靠性至關重要。在數據處理過程中，應采用合適的算法和軟件，以消除因噪聲、干擾等引起的誤差。