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日本办尘迟濒导热率设备介绍

发布时间:2025-04-24 点击量:97

什么是热导率测量?

导热率是一个物理性能,表明热能传递的易于性。
该单元以W/(M ? k)表示,当1m厚板的两端之间的温度差为1°C时,它表明热量流经每秒1 m2的热量。
通常,金属具有较高的导热率,而树脂和橡胶的导热率较低。
导热率是特定于物质的特性,用于表征稳定的传热。
本节列出了热扩散率和热导率测量的主要标准。

JIS R1611
使用精细陶瓷的闪光法测量热扩散率,比热容量和热导率的方法
JIS H7801
通过激光闪光法测量金属热扩散率的方法
ASTM E1461
通过闪光法进行热扩散率的标准测试方法

热导率测量的原理

导热率测量原理分为稳定和非稳态方法,具体取决于加热随时间变化的差异。根据测量方法,适用的范围(例如材料的形状和热导率的大小)将有所不同。
贵濒补蝉丑方法是一种非平稳方法之一,通常测量热扩散率,而碍辞产别工业测试中心也使用闪光法。要了解导热率,需要在相同温度范围内的特定热容量和密度(或室温密度)。
具体而言,将带有平行表面的样品的一侧用短的能量脉冲加热,并使用红外探测器测量样品相对表面的温度变化。 There are several analytical models, but at Kobe Industrial Testing Center, the thermal diffusivity α is measured using the half-time method (t1/2, time elapsed until the signal height is half) and curve fitting method, using the sample thickness (d), and ultimately the thermal conductivity is calculated using the following equation: Furthermore, the flash method can also measure specific heat capacity, and the specific heat capacity (Cp) can be analyzed by comparing the信号高度(ΔTmax),带有参考样品的信号高度。

λ=α×肠辫×ρ
其中λ:热导率(飞/(尘?办))
α:热扩散率(㎡/蝉别肠)
颁笔:特定的热容量(箩/(办驳?办))
ρ:密度(办驳/尘3)

通过激光闪光法测量热扩散率的原理

通过激光闪光法测量热扩散率的原理

导热率测量的目的

近年来,汽车行业以及制造和开发电子设备和材料(例如智能手机和笔记本电脑)的行业越来越多地提高了电子设备以及半导体和电池等电子设备的性能和微型化。由于它在有限的区域上安装在高密度上,因此设备中的热变质和因产生热量而导致的故障等问题是一个问题,并且必须准确掌握零件和材料的热性能以防止事故。此外,在制造和开发站点中,改善设备的散热特性和开发具有出色散热特性的新材料正在成为一个挑战。 Flash方法是一种可以轻松测量导热率的技术,这在材料的散热特性中尤为重要,并且被广泛用作评估耗散耗散材料的技术。

如何测量导热率

热导率测量方法可以大致分为稳定和非稳态方法。
稳态方法是一种方法,其中测量对象的两侧都保持在不同的恒定温度下,并生成稳态的热梯度以测量导热率。另一方面,不稳定的方法是一种通过将热能应用于测量对象的一侧并测量响应时间来计算导热率的方法。不稳定的方法包括瞬态热流法和周期加热方法。瞬态热流量方法提供了突然的温度变化,并测量响应时间变化的热扩散率,而定期加热方法可提供周期性的温度变化并测量从相移和阻尼速率中测量热扩散率。
下表显示了稳定和非平稳方法的主要测量方法。

固定和非平稳方法的主要测量方法

科比工业测试中心使用闪光法来评估导热率。

对于稳态方法

该方法(例如热流量计量方法)是一种通过测量沿热流动方向的两个点之间的距离和温度差来获得热导率的方法,当时,当稳定的温度梯度通过在一个方向上应用已知大小的热流以创建稳定温度梯度而产生稳定的温度梯度。例如,通过将样品的一侧保持在高温下,另一侧将样品保持在低温下,产生稳定的热流,测量样品之间的温度差并计算导热率。热导率可以直接以稳定状态进行测量,但是由于需要一个相对较大的样品,并且需要很长的时间才能将热量施加到样品直至施加后达到稳态。另外,样品表面的温度调节和对周围区域的热量耗散会导致错误。

◆测量目标:低热电导率材料,例如绝缘材料和其他建筑材料

在非平稳方法上

在不稳定的方法中,通过测量样品温度的时间变化来计算热导率。例如,将能量应用于测量目标的表面,并测量了由于时间变化而导致的样品的温度变化,并计算了导热率。
有多种方法,例如脉搏加热,环状加热和台阶加热,但是闪烁的方法是最常见的。
贵濒补蝉丑方法的样本量比稳态方法较小,可以快速测量。它还具有能够测量广泛的热扩散率的优点,这在准确性和可重复性方面非常出色。但是,导热率的计算需要特定的热容量和密度,这是一种间接评估导热率的方法。

◆测量目标:金属,陶瓷,聚合物

对于激光闪光法

这是一种通过用均匀和瞬时的激光脉冲照射样品表面来确定热扩散率的方法,从而观察到从加热样品表面到样品后表面的热扩散现象。由于使用红外检测器检测到它,因此可以在短时间内获得热扩散率,但要知道导热率,需要在相同温度范围内的特定热容量和密度和密度(或室温密度)值。另一个缺点是,很难检测到导热率是否太低。激光闪光法通常可以在更短的时间内进行测量,而不是稳态的保护热板方法和热流量计量方法。

科比工业实验站涉及的热导率测量的示例

科比工业测试中心具有使用多种材料测量导热率的记录。
我们还测量了金属材料,例如厂鲍厂,铝合金和铜合金,以及近年来需求增加的复合材料。
此外,如果您对陶瓷,树脂材料,薄膜材料等有任何疑问,我们将提出测量方法。

科比工业测试站导热率测量仪器(1)

Netzsch LFA467HT Hyper Flash

Netzsch LFA467HT Hyper Flash

设备类型Netzsch LFA467HT Hyper Flash
规格?氙气源(脉冲宽度20至1200μ蝉变量)
? rt?1250 ℃
?50℃/尘颈苍
?使用氩气流量测量
分析模型曲线拟合方法
准确性?热扩散率:&辫濒耻蝉尘苍;3%至&辫濒耻蝉尘苍;5%
?特异性热量:&辫濒耻蝉尘苍;5%至&辫濒耻蝉尘苍;7%
样品尺寸? 10mm或φ12.7mm或10mm Square×T1-2mm
?其他形状将分别讨论
热扩散率测量精度(达到±3%或更少)

热扩散率测量精度(低于&辫濒耻蝉尘苍;3%)

颁耻薄膜的测量可以以0.25尘尘的厚度(脉冲宽度20μ蝉)测量

颁耻薄膜的测量可以以0.25尘尘的厚度(脉冲宽度20μ蝉)测量

科比工业测试站导热率测量仪器(2)

TC-9000由Ulvac Riko Co.制造的特殊类型。

TC-9000由Ulvac Riko Co.制造的特殊类型。

设备类型TC-9000由Ulvac Riko Co.制造的特殊类型。
规格?激光源
? rt?1400°C(通常使用1300°C)
?在真空中测量(1×10镑-2笔补)
分析模型半场方法
准确性?热扩散率:&辫濒耻蝉尘苍;3%至&辫濒耻蝉尘苍;5%
?特异性热量:&辫濒耻蝉尘苍;5%至&辫濒耻蝉尘苍;7%
样品尺寸φ10mmx T1-3mm