导热仪测试橡胶的导热系数

    导热系数是材料的关键热物理参数，表征材料传递热量的能力。橡胶作为常用的弹性体材料，广泛应用于密封、减震、隔热/散热等领域（如轮胎、密封圈、电子设备隔热垫等）。其导热性能直接影响产品功能（如高温环境下的散热效率或低温环境的隔热效果）。因此，准确测定橡胶的导热系数对材料选型、结构设计及性能优化具有重要意义。

    一、实验设备与材料

    1.1实验设备

    DZDR-AS导热系数测定仪

    1.2实验样品

    选取三种典型橡胶样品：

    天然橡胶（NR）：邵氏硬度60，密度1.15g/cm³；

    甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）：邵氏硬度50，密度1.10g/cm³；

    丁腈橡胶（NBR，丙烯腈含量33%）：邵氏硬度70，密度1.20g/cm³。

    样品尺寸：直径≥40mm或者长宽≥40mm，厚度分别为2mm、5mm、10mm（每种橡胶测试3组厚度，考察厚度对结果的影响）。

    1.3实验步骤

    样品预处理：橡胶样品切割成圆形薄片，60℃真空干燥24h，冷却至室温后置于干燥器中备用（避免吸潮影响导热性能）。

    仪器校准：使用标准亚克力板片进行仪器校准，验证测试系统准确性。

    样品装夹：将待测样品平铺于探头两侧，轻压使探头与样品紧密接触（涂导热硅脂），确保无气泡。

    测试过程：启动仪器，设定加热时间（通常160s），实时记录探头温度随时间变化数据。

    数据采集与存储：导出原始温度-时间曲线，通过仪器配套分析软件自动计算导热系数。

    1.4数据处理与结果分析

    测试结果

    三种橡胶的导热系数测试结果（平均值±标准差）如下表：

    测量结果分析

    厚度影响：同一材料不同厚度（2~10mm）的测试结果偏差＜5%，表明TPS法对样品厚度不敏感（厚度＞5mm时侧向热损失可忽略）。

    重复性：同批次样品测试5次，相对标准偏差（RSD）＜3%，表明瞬态热源法重复性好。

    与文献值对比：测试结果与文献值吻合良好（相对误差＜5%），验证了瞬态热源法的准确性。