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如何选用合适的导热系数测试方法?| 一文了解材料导热系数测定
作者:admin    发布于:2022-11-23 10:21:07    文字:【】【】【

导热系数是材料本身一项重要参数,可以通过仪器精确测量获得,以此来区分哪些材料是导热材料,哪些材料是绝热材料。材料导热性能的精确测定对于环境工程、建筑工程、节能保温工程、教研都有重要意义。南京睿督公司分享各种方法的导热系数检测主要特点,如何选用合适的导热系数测试方法。


Q:什么是材料的导热性能?


A:导热性能是材料传递热量的能力,用导热系数表示。导热系数的物理意义为:在稳定传热条件下,当材料层单位厚度内的温差为1℃时,在1h内通过1m2表面积的热量,单位是W/m·K。材料导热系数越大,导热性能越好。


Q:影响材料的导热性能因素有哪些?


A:材料本身的组成是影响导热系数最重要的因素,金属材料的导热系数最大,无机非金属材料导热系数次之,有机材料的导热系数最小。除此以外,材料的微观结构、孔隙率、孔隙特征和含水率对等因素对导热系数也有影响。


Q:什么是绝热材料?


A:土木工程中用于保温、隔热的材料统称为绝热材料,通常把导热系数小于0.23W/(m·K)的材料称为绝热材料。如:岩棉、泡沫玻璃等。

Q:材料导热系数的测试方法有哪些?


A:根据导热过程的宏观机理可分为稳态法和瞬态法,常规的热流计法,防护热板法等属于稳态法;激光闪射法,热线法和平面热源法等都在瞬态法的范畴之内。


现在,我们就具体了解各种方法的导热系数检测主要特点,如何选用合适的导热系数测试方法。


稳态法之一:热流计法


测试原理:当热板和冷板在恒定温度和恒定温差的温度状态下,用已标定的热流传感器测量穿过样品的热流,在达到热平衡后,测得最终的数据。


本方法是间接或相对的方法,原理简答清晰,精确度高。


测试参数

适用范围

热阻ASTM C518

ISO 8301

如:岩棉、玻璃棉、橡胶等

测试标准

导热系数

EN 12667 / 12664  /

GB/T 10294

适用于导热系数0.015~0.5  W/(m·K)

平整度高的保温绝热材料


瞬态法之一:激光闪射法


测试原理:在一定的设定温度下,由激光源在瞬间发射一束光脉冲,均匀照射在样品下表面,使其表层吸收光能后温度瞬时升高,并作为热端将能量以一维热传导方式向冷端传播。通过温度升高对时间的关系曲线即可得到热扩散系数。在已知设定温度下的热扩散系数、比热与密度便可计算得出此温度下的导热系数。


本方法是热扩散系数的绝对法。

测试参数

适用范围

导热系数ASTM E1461

ISO 13826

GB/T 22588-2008

导热系数测试范围:0.1-4000 W/(m·K)


瞬态法之二:热线法


测试原理:在匀温的各向同性均质试样中放置一根电阻丝,即所谓的“热线”,当热线以恒定功率放热时,热线和其附近试样的温度将会随时间升高。根据其温度随时间变化的关系,可确定试样的导热系数。


本方法是应用比较多的方法。


测试参数

适用范围

2 W/(m·K)

各向同性均质非金属固体材料

测试标准

热扩散系数

GB/T 32064

适用于非绝热材料的高导材料、液体、气体和粉体材料



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