1. 導熱系數測試方法有哪些
從傳熱機理上分,包括穩態法和非穩態法;穩態法包括平板法、護板法、熱流計法等;非穩態法又稱為瞬態法,包括熱線法、熱盤法、激光法等。
根據試樣的形狀又可以分為平板法、圓柱體法、圓球法、熱線法等。
熱線法導熱系數測定儀用於測定非金屬固體材料的導熱系數,應用於建築、建材、節能、環保、輕工、化工、醫療等各個領域的材料的導熱系數的測定。
符合標准:
GB 10297-1998 《非金屬固體材料導熱系數的測定方法 熱線法》
熱線法測定材料導熱系數是一種非穩態方法,具有測試裝置簡單和測量時間短的優點。其原理是在勻溫的各向同性均質試樣中放置一根電阻絲,即所謂的熱線,當熱線以恆定功率放熱時,熱線和其附近試祥的溫度將會隨時間升高。根據其溫度隨時間變化的關系,可確定試樣的導熱系數。平板法導熱系數測試儀主要用於測試紡織物、陶瓷纖維、氈、板、磚等耐火保溫材料在不同溫度下的導熱系數。
符合標准:
GB/T 17911-2006《耐火材料 陶瓷纖維製品試驗方法》
YB/T 4130-2005《耐火材料 導熱系數試驗方法(水流量平板法)》
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2. 大學物理實驗導熱系數的測定是什麼
測定是導熱系數是表徵物質熱傳導性質的物理量。材料結構的變化與所含雜質的不同對材料導熱系數數值都有明顯的影響,因此材料的導熱系數常常需要由實驗去具體測定。
相關如下
測量導熱系數的實驗方法一般分為穩態法和動態法兩類。在穩態法中,先利用熱源對樣品加熱,樣品內部的溫差使熱量從高溫向低溫處傳導,樣品內部各點的溫度將隨加熱快慢和傳熱快慢的影響而變動。
當適當控制實驗條件和實驗參數使加熱和傳熱的過程達到平衡狀態,則待測樣品內部可能形成穩定的溫度分布,根據這一溫度分布就可以計算出導熱系數。而在動態法中,最終在樣品內部所形成的溫度分布是隨時間變化的,如呈周期性的變化,變化的周期和幅度亦受實驗條件和加熱快慢的影響,與導熱系數的大小有關。
3. 熱的良導體測量導熱系數的常用方法
熱的良導體測量導熱系數的常用方法有穩態法和瞬態法。導熱系數是指單位時間內在單位溫度梯度下沿熱流方向通過材料單位面積傳遞的熱量,熱傳導是熱量傳輸的重要方式之一,也是熱交換現象三種基本形式,傳導,對流,輻射中的一種。
熱的良導體測量導熱系數的穩態法
穩態法是經典的保溫材料的導熱系數測定方法,至今仍受到廣泛應用,其原理是利用穩定傳熱過程中,傳熱速率等於散熱速率的平衡狀態,根據傅里葉一維穩態熱傳導模型,由通過試樣的熱流密度,兩側溫差和厚度,計算得到導熱系數。
瞬態法是最近幾十年內開發的導熱系數測量方法,用於研究中,高導熱系數材料,或在高溫度條件下進行測量,瞬態法的特點是精確性高,測量范圍寬,高能達到2000攝氏度,樣品制備簡單。
熱線法是在樣品,通常為大的塊狀樣品中插入一根熱線,測試時,在熱線上施加一個恆定的加熱功率,使其溫度上升,測量熱線本身或與熱線相隔一定距離的平板的溫度隨時間上升的關系。
4. 各種物質的導熱系數准確測量方法
導熱系數的測量方法很多,根據不同的測量對象和測量范圍有各種適用的方法。從傳熱機理上分,包括穩態法和非穩態法;穩態法包括平板法、護板法、熱流計法等;非穩態法又稱為瞬態法,包括熱線法、熱盤法、激光法等。根據試樣的形狀又可以分為平板法、圓柱體法、圓球法、熱線法等。還有直接法和簡介法的分類,如激光法是先獲得熱擴散率,然後根據給定的密度和比容計算得到導熱系數,而熱線法和平板法是直接獲得導熱系數。
原則上來講,穩態法是一種基準方法,最開始是用於檢測其他方法精度的依據。但是實際上,穩態法能准確測量的影響因素太多,而且操作不方便,需要操作人員具有比較強的專業知識,所以現在連國外基本都不用穩態法了,改而研究瞬態法。國內市場上現有的儀器恐怕多少都會有些技術上的問題是沒有解決的,所以精度和穩定性方面還會有些問題。
現在研究較多的是瞬態熱線法,因為理論上來講,熱線法是固體、液體、氣體的導熱系數都是可以測量的,是現在國際導熱系數研究領域內公認的最好的測試方法。但是真正能把熱線法做好也是很不容易的,需要特別專業的科研人員花很長時間研究,如果只是照著一些國內或國際標准做出來的儀器,也是會有很多問題的。
不同的測試方法都是有其適用范圍的,比如激光法適合1000度以上的固體,平板法適合於具有較低導熱系數的保溫材料,而液體的導熱系數測量要想測量准確更是不容易的,因為液體更容易發生自然對流,需要在很快的時間內獲得導熱系數,避免自然對流的影響。
檢驗儀器實際測試精度的標准物質國際上都是有規定的,比如固體的有硼硅玻璃(Pyrex 7740)和不銹鋼(304L),液體的有飽和液相甲苯。拿到一台儀器後,你可以先用這些標准物質檢測一下,這些標准物質的數據都是可以查到的,然後就能知道儀器的精度是不是他宣稱的那樣了。
如果你需要測試流體導熱系數,建議你找一下西安交通大學熱與流體中心的熱物性課題組,他們是專門研究流體導熱系數測量的,而且技術很被國外學者認可,在導熱系數研究領域是很專業的。