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技術(shù)文章

關(guān)于導(dǎo)熱系數(shù)儀你真的了解嗎？

閱讀：670發(fā)布時(shí)間：2022-4-22

        導(dǎo)熱系數(shù)儀是一種基于傅立葉導(dǎo)熱定律而進(jìn)行材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量的儀器，在導(dǎo)熱過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)給定截面的熱量，與該截面的面積和垂直于該截面方向的溫度梯度成正比，在一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)，其數(shù)學(xué)表達(dá)為：
　?。?）
　　經(jīng)過(guò)積分換算，公式（1）可以推導(dǎo)出
　　（2）
　　其中， ——為被測(cè)材料的導(dǎo)熱系數(shù)， ;
　　Q——為通過(guò)被測(cè)材料試樣的傳熱量，W;
　　h——為被測(cè)材料試樣的厚度，m;
　　A——為計(jì)量板的面積，㎡;
　　——為被測(cè)材料試樣高溫傳熱面的平均溫度，℃;
　　——為被測(cè)材料試樣低溫傳熱面的平均溫度，℃
　　這個(gè)公式成立有3個(gè)前提條件：（1）傳熱是一維傳熱，側(cè)面沒(méi)有熱傳遞或熱損失;（2）被測(cè)材料具有各向同性或垂直導(dǎo)熱截面上有相同的熱物性;（3）溫差是被測(cè)材料兩個(gè)傳熱面上溫度的差值。但是，在實(shí)際中測(cè)量由于儀器設(shè)備和測(cè)量手段的約束，往往無(wú)法理想的滿(mǎn)足這三個(gè)條件，只能使之產(chǎn)生的影響zui小化。例如使被測(cè)材料材質(zhì)盡量均勻，在側(cè)面增加絕熱板，減小側(cè)面熱損失，在盡量靠近熱板表面處埋設(shè)溫度傳感器，減小接觸熱阻等。
　　所以，實(shí)際應(yīng)用中的導(dǎo)熱系數(shù)儀通常由計(jì)量加熱單元、冷板單元、防護(hù)單元、控制系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、壓緊系統(tǒng)和制冷機(jī)構(gòu)組成。裝置主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。
　　3. 校準(zhǔn)方法
　　通過(guò)以上原理可以得知，穩(wěn)態(tài)法測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)的困難主要在于相關(guān)參量的準(zhǔn)確獲得。由于導(dǎo)熱系數(shù)是標(biāo)志一個(gè)過(guò)程（傳熱）的性質(zhì)的熱物性參數(shù).因此不可能通過(guò)直接靜態(tài)對(duì)比而得出。所以，可以將同樣尺寸規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)樣品（導(dǎo)熱系數(shù)已知）放在導(dǎo)熱系數(shù)儀中，在某一外部條件下，經(jīng)歷一個(gè)傳熱過(guò)程，另外再通過(guò)測(cè)量冷熱板的表面溫度，就可根據(jù)測(cè)量結(jié)果的比較而得到被測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)儀的測(cè)量準(zhǔn)確度。

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