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导热仪导热系数测量方法有哪些?

作者:时间:2022-06-29 16:05:1949 次浏览

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导热仪是鉴别钻石和仿钻石的专用仪器。导热仪是根据宝石的热导率设计制造的,是一种有特定用途的鉴定仪器。那么导热仪导热系数测量方法有哪些?

导热仪导热系数测量方法有哪些?

导热仪是鉴别钻石和仿钻石的专用仪器。导热仪是根据宝石的热导率设计制造的,是一种有特定用途的鉴定仪器。那么导热仪导热系数测量方法有哪些?

导热仪导热系数测量方法有哪些?

1.稳态法

稳态法是测量保温材料导热系数的经典方法,至今仍被广泛使用。原理是利用稳态传热过程中传热速率等于散热速率的平衡状态。根据稳态传热模型,由热流密度、两侧温差和样品厚度计算出热导率。原理简单明了,准确度高,但测量时间长,对样品和环境条件要求高。

(1).热流法在两块平板之间插入一定厚度的正方形样品,并设定一定的温度梯度。校准的热通量传感器用于测量通过样品的热通量。热导率可以通过测量厚度、温度梯度和通过样品的热流来计算。

导热仪

(2).保护型热流热导仪的测量原理与普通热流热导仪几乎相同。不同的是,测量单元被保护加热器包围,因此测量温度范围和热导率范围更宽。

(3).防护型热板热导仪热板热导仪或防护型热板热导仪的工作原理类似于利用热板和冷板的热流热导仪。热源位于相同材料的两个样品之间。用两个试样获得上下方向对称的热流,加热器的能量完全被试样吸收。通过调节辅助加热器的能量输入,可以调节热源和辅助板之间的测量温度和温度梯度。热板和样品周围的保护加热器以这样的方式放置,使得从热板到辅助加热器的热流是线性的和一维的。

2.动态(瞬时)测量法

动态测量法是近几十年发展起来的一种热导率测量方法。用于研究中高导热材料,或在高温下测量。动态法具有精度高、测量范围宽(高能至2000)、样品制备简单等特点。

(1).热线法:热线法是在样品(通常是大块样品)中插入一根热线。在测试过程中,恒定的加热功率被施加到热线上以增加其温度。测量热丝本身或离热丝一定距离的平板随时间的温升。有许多方法可以测量热线的温升。其中交叉线法是用焊接在热丝上的热电偶直接测量热丝的温升。平行线法是在离热线一定距离的某一位置测量温升。热电阻法是利用热线(多为铂丝)的电阻与温度的关系来测量热线本身的温升。

(2).激光闪光法:激光闪光法直接测量材料的热扩散率。当样品的比热和密度已知时,可以得到样品的热导率。当使用激光闪光法时,样品在熔炉中被加热到所需的测试温度。然后,由激光器产生的短激光脉冲加热样品的前表面。



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