浅谈应用材料导热系数的测定方法

随着“双碳”目标的提出，应用材料的导热性能是评定该材料是否符合节能理念的重要指标之一。导热系数的测量则是对材料导热性能的重要衡定，如何选择合适的测量方法得到准确的导热系数非常关键。本文结合以往经验，对防护热板法、热流计法、圆管法、热脉冲法、热线法、激光闪射法以及瞬态平面热源法的测试原理、仪器设备、影响因素以及测试改进措施进行了综述，为应用材料的测定方法选择提供参考。对特定的材料在合理的适用范围内选择何种测试方法进行了展望。     

激光闪射法测量耐火材料的热物理性能

介绍了应用激光闪射法测量耐火材料比热容、热扩散系数以及导热系数等热物理性能的原理,列举应用实例说明了测试方法,并且讨论了影响实验数据准确性的因素。     

激光闪射法测试氮化硅结合碳化硅材料导热系数的研究

激光闪射法在材料导热系数的测量方面已得到广泛研究和应用。利用激光闪射法测试了氮化硅结合碳化硅材料的导热系数,分析了影响结果准确性的因素,并提出了相应措施。     

导热系数测试方法的综述

本文介绍了导热系数的五种测试方法,描述各种方法的测试原理及其计算方法。材料导热系数测试方法各有其特点,在选择时。应该充分考虑测试材料的性质、导热系数范围、测试温度等。     

闪光法测试压缩膨胀石墨热导率探讨

闪光法是广泛使用的测量材料的热扩散系数的方法。压缩膨胀石墨是具有各向异性的一种高导热复合材料。理论上闪光法并不适用于测试复合材料的热导率,但在实际的研究工作中该方法被广泛采用。本研究用闪光法测试了不同厚度和密度的压缩膨胀石墨,使用单因素方差分析,发现在实验的范围内样品厚度对其测量数据并无显著影响。结合复合材料的结构特点,认为闪光法可用于压缩膨胀石墨的热导率测试。同时也发现密度对压缩膨胀石墨导热性影响显著。     

墙面砖红外热成像无损检测及计算机模拟

应用红外热成像测温技术进行材料或器件的无损检测，其基本原理是测量材料表面的温差，缺陷在表面所形成的温差越大，则红外热成像所测得的热图像越清晰。本工作应用计算机技术，采用有限元分析方法，用墙面砖作为研究对象，对坯体表面温差形成的机理，表面温差与坯体内部的性质，如缺陷的深度、热激发温度、材料的导热系数等的关系进行计算机模拟研究，并用ＨＲ－２红外热成像仪实测校验，为探讨最佳的红外热成像无损检测条件提供五     

瞬态热线法测量复合材料导热系数的方法

通过比较导热系数测试方法,结合非平面式薄片状复合材料试样结构特点,确定采用瞬态热线法测量复合材料的纵向和横向导热系数。简要介绍瞬态热线法测量原理,探讨复合材料试样与传感器的放置方式、试样外表面粗糙状况、测试重复性对导热系数测量结果的影响,得到复合材料纵向和横向导热系数。     

平板法导热系数测定仪微机测控系统

在分析耐火材料导热系数测试原理的基础上，介绍了耐火材料导热系数微机测控方法，详述了微机测控系统软、硬件的组成，实现了导热系数的自动测量，提高了测试的自动化程度。     

含碳耐火材料的热扩散系数

为获得含碳耐火材料的基础热数据,利用激光脉冲法测试了7种连铸用含碳耐火材料的热扩散系数。结果表明:连铸用含碳耐火材料的热扩散系数随温度的变化呈指数降低,并满足关系式α=B Aexp(-T/D)。含碳耐火材料热扩散系数与材料的组成和结构有关,石墨含量对热扩散系数影响最为显著,材料的热扩散系数随石墨含量的增加而增大;另外含碳耐火材料中氧化物的组成也会影响材料的热扩散系数。     

用并联模型法测定泡沫塑料的导热系数

稳态热流计法操作简单,广泛用于测量保温材料的导热系数。但由于仪器设备和方法的限制,难以测试异型材料的导热系数。分别采用并联模型法和直接测量法分析了挤塑聚苯乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫、橡塑泡沫在平均温度10、15、25℃下的导热系数。结果表明:在不同平均温度和不同材料中,采用并联模型法所计算的导热系数与测试结果误差较小,说明并联模型法可用于不规则泡沫塑料导热系数的测试。     

陶瓷制品无损检测最佳灵敏度影响因素的研究

红外热成像无损检测的本是测量物体表面的温差，温差越大，同检测灵敏度越高。本文就陶瓷制品红外热成像无损检测影响最佳检测灵敏度的因素进行了研究，发现被检测材料本身的导热系数和缺陷材料的导热系数是最主要的影响因素，而热激发温度或热流和环境温度则是影响红外无损检测重要的外部因素；缺陷在制品内存在的深度、缺陷的尺寸及缺陷的类型则是影响红外检测的重要因素。     

陶瓷材料导热系数测量方法

导热系数是各种材料特别是陶瓷材料的一个重要参数，对于非金属材料，特别是陶瓷材料，由于比较复杂，至今还未能精确地进行计算，基本上仍须依靠直接的测量。本文对稳态法和非稳态法测量导热系数的较有代表性的方法进行介绍。由于激光脉冲法（闪光法）具有许多独特的优点，故作比较深入的讨论。     

导热率测量的自动化和省力化

1 前言 耐火材料的导热率在窑炉设计及热平衡计算等方面是极其重要的。耐火材料导热率的测量方法有热流法,热线法和激光闪光法,其中热线法较为简便,报道较多。国际标准、德国标准、日本标准的标准制定也均采用热线法。但是,热线法虽然简便,但高温测定所花时间长,同时还受人为条件限制,所以人们热切希望实现测量自动化。     

吸附制冷用混合吸附剂导热性能的研究

用水溶液挤压法制备了24个CaCl2/ENG成型混合吸附剂样品,利用目前闪光扩散法测量导热系数最先进的仪器——LFA447激光导热仪对样品进行了导热系数的测试。研究表明:挤压法制备的样品垂直于压力方向上的导热系数高于平行于压力方向上的,大约是其1.1~1.2倍,具有各向异性;在一定范围内,随着固化密度的增加导热系数不断增加,随着氯化钙和膨胀石墨质量比的减小导热系数也不断增大;在氯化钙和ENG的质量比为2∶1,固化密度从600kg/m3增加到700kg/m3的过程中导热系数增加得最为明显,固化密度和膨胀石墨的含量对成型吸附剂样品的导热系数的影响有耦合作用。     

串联模型法测量泡沫塑料导热系数

采用串联模型热流计法,即通过叠加试样间接测量的方式,对硬质聚氨酯泡沫塑料、橡塑泡沫塑料及挤塑聚苯乙烯泡沫塑料在平均温度10℃、15℃、25℃下的导热系数进行了测试,并分析比较了导热系数测试值与模型计算值。结果表明:在不同平均温度及材料条件下,导热系数的串联模型计算值与测试值的误差均较小,因此该串联模型可用于薄层材料导热系数的测试。     

低热水泥基材料电阻率与导热系数相关性研究

本文提出了利用测试水泥基材料的电阻率通过建立模型来表征试验其导热系数。试验测定内掺不同掺量粉煤灰、矿渣的低热水泥基材料24h、48h、72h龄期的电阻率及28d的导热系数,分析其在水泥水化过程中的发展变化规律,探讨应用电阻率法快速预测低热水泥基材料特征龄期导热系数的可行性,为温度场计算及温度裂缝控制提供参考。研究结果表明:低热水泥基材料28d导热系数与72h电阻率值具有较好的线性相关性;通过对电阻率的测试来表征低热水泥基材料的导热系数是可行的,为低热水泥基材料的热学性能预测提供了新的思路。     

PE-XC材料导热系数的测量

文章采用瞬态热线法测试PE材料的导热系数,介绍了瞬态热线法的优势,并使用TC3000导热系数仪更加快捷、精确、高效的测试PE材料的导热系数。     

串联模型热流计法测薄层泡沫塑料导热系数

稳态热流计法因方法简单,广泛应用于测量保温材料的导热系数。但因仪器设备和方法的限制,难以测试薄层材料的导热系数。本文分别以聚苯乙烯泡沫和硬质聚氨酯泡沫为研究对象,首先在不同平均温度下测试不同厚度聚苯乙烯材料的导热系数,再利用串联模型法推导计算多层材料的导热系数。为了验证串联模型的可靠性和可重复性,按模型对聚苯乙烯泡沫及聚氨酯泡沫试样重复测试,并对测试结果和计算结果进行比较,结果表明,利用串联模型法计算所得的导热系数值与实测值误差小,重复性好。     

基于防护热板法的暖边间隔条等效导热系数的研究

导热系数是暖边间隔条优于传统铝间隔条的重要参数。引入等效导热系数概念,利用基于防护热板法设计的导热系数测试装置,研究暖边间隔条等效导热系数的测试方法。     

短炭纤维 /沥青炭复合材料导热系数与石墨化度的关系

采用脉冲激光闪光法和XRD技术，分析了一种短炭纤维增强沥青炭复合材料的导热系数与石墨化度之间的关系，建立了两者之间的定量数学模型，并运用声子导热机制对其机理进行了分析。结果表明，随着石墨化度的升高，石墨微晶尺寸增大、结构渐趋完整，复合材料在平行于层面方向的室温导热系数逐渐升高，导热系数与石墨化度之间关系符合公式：λ=59.18 0．53exp(g／14.80)。