导热测试仪防护平板热流计法

导热测试仪防护平板热流计法本仪器主要测试薄的热导体、固体电绝缘材料、导热硅胶，硅脂、树脂、橡胶、氧化铍瓷、氧化铝瓷等材料的热阻以及固体界面处的接触热阻和材料的导热系数。检测材料为固态片状，加围框可检测粉状态材料及膏状材料。

仪器参考标准：MIL-I-49456A（绝缘片材、导热树脂、热导玻纤增强）；GB 5598-85（氧化铍瓷导热系数测定方法）；ASTM D5470-12（薄的热导性固体电绝缘材料传热性能的测试标准）等。

仪器特点：带自动加压，自动测厚装置，并连计算机实现全自动控制。仪器采用6点温度梯度检测，提高了测试精度。可检测不同压力下热阻曲线，采用优化的数学模型，可测量材料导热系数和热阻以及界面处接触热阻等多个参数。

广泛应用在高等院校，科研单位，质检部门和生产厂的材料导热分析检测。

  主要参数

1、试样大小：Φ30mm

2、试样厚度：0.02-20mm，

3、热极控温范围：室温-99.99℃，分辨率0.01℃，   

4、冷极控温范围：0-99.0℃，分辨率0.01℃，

5、导热系数测试范围：0.10～45 W/m*k，显示四位小数。

6、热阻测试范围：0.05～0.000005m2*K/W，

7、压力测量范围：0～1000N，

8、位移测量范围：0～30.00mm，

9、测试精度：优于3％，

10、实验方式：a、试样不同压力下热阻测试。b、材料导热系数测试。c、接触热阻测试。

d、铝基板（复合板材）热阻测试。e、老化可靠性测试。

11、计算机全自动测试，并实现数据打印输出。

12、电压：220V.50HZ.

导热测试仪防护平板热流计法

1装置

1.1装置的主要构成

如图1所示，装置主要是由加热器、连接、样品的上下热极(引入和传递热量的铜圆棒)、冷却

器和冷却管组成。上述部件密封在直径为250mm，高为410mm的玻璃钟罩内或直径为200mm，高为

380mm的黄铜圆筒内。玻璃钟罩或黄铜圆筒与底部用真空橡皮圈密封。样品测定期间，由前置机械泵

和油扩散泵把系统抽真空到约133.32x10Pa。

1.2加热器

采用纯铜材料加工成如图1所示的槽状内热式加热器。在槽内放置螺旋形的500瓦镍铬电阻丝

(φ0.3mm)。电阻丝用陶瓷管绝缘，输入到电阻丝上的电源必须经稳定度优于1%的稳压器。然后接

入两个串联的调压器组或其他调压器件，通过调压器组或调压器件，来精密地恒定温度。

1.3热极

热极用纯度为99.90%的Tz纯铜制成，其直径为15±0.03mm。在与样品接触的热极端面电镀一

层硬铬层，磨平硬铬层表面后，其厚度约为30μm。详细尺寸见图2。

1.4冷却器

冷却器用铜制成，并通过锥度配合，使其和下热极紧密接触。

用流量恒定的水恒温器来精密控制从冷却器带走的热量，其水的温度变化率不大于0.5℃/h。

1.5冷却管

用壁厚为1mm，直径为8mm的铜管做冷却管，并用气焊把它焊在黄铜支撑板上，以消除加热器

对热极和样品的热辐射。同时，它还冷却安装在支撑板上的铜反射迷。

1.6热电偶

采用经过校准的直径为0.3mm的铜一康铜热偶丝，所有热偶经用小陶瓷管和塑料管绝缘。四对热

偶丝被永久地锡焊(在真空中钎焊)在上、下热极的孔内。其孔的尺寸为;直径0.35mm、深度为0.8mm，

见图2。热极上的孔距为50±0.03mm。热偶的冷端插入冰点器(0人为文欢热偶冷端引出的导线

直接接入或者通过最大寄生电动势为0.1μV无热转换开关接入电位卷沣毛;其仪器误差应不大于

RENRENDGC

±1μV。

导热测试仪防护平板热流计法

按通常制造陶瓷的f压、热压铸或挤压工艺成型，烧熟以后。样品研磨到直径为l5±0. 03ram、高为15±O.O$mm的圆柱。样品底面与圆柱体轴的垂直度不大于O.02mm，样品两个端面的不平度小于O.02mm,见图3。

    图3样品尺寸图（肘2；1）

3样品装配

    在样品的两个端面以及上、下热极的端面上涂覆一层I#液态合金，经反复浸渍后，将样品放置在上、下热极之间进行合轴装配。然后在上热极顶端小心放上内热式的加热器，并将从热极和样品间挤压出来的多余液态合金，小心擦掉。

4．测定程序

  4.1 当样品与热极满意地合轴装配后，关闭系统，并对系统抽真空，其真空度约为133.32×lOPa。

  4.2通水冷却冷却器和支撑板后，通电供给上热极热量，从而沿热极和样品建立温度梯度。

  4.3测定是在温度稳定状态下进行的。

判断稳定状态的标准是：最靠近加热器的热偶l的温度变化速率小于0.03℃/min.

4.4当达到稳定后，按热偶1、2、3和4的顺序读出四个热偶的热电势。在每一个稳定状态下，读三组这样的读数，然后取其中均值将妒均值转换成温度值。由三组温度数据计算的导热系数必须互相一致，其偏差不超过1%。

5记录试验数据

5.1样品的直径和高度

5.2热极的直径

5.3热偶1和2以及3和4之间距离．

5.4按4.4条所述，稳定状态下每对热偶三组热电势，并分别转换成三组温度值。

5．S上热极平均温度按照热偶l和2测定的温度值和计算；

5.6样品的舭均温度，这个中均温度是通过测量2号和3号热电偶的温度值和计算

6 计算

  6．1按下式计算导热系数

式中：——测定样品的导热系数W/（m.K)；

       ——铜热极半均温度（按5.5条计算）的导热系数W/（m. K)

       一垂直于热流方向的热极截面积（）

一垂直于热流方向的样品截面积  （）

和 ---热偶l和2的温度(K)

       和-—热偶3和4的温度(K)，

       ——样品的长度(m)

       ——热偶1和2之间的距离(m)

        ——热偶2和上热端面之间的距离(m)．．

6.2  导热系数用3位有效数字表示。

6.3铜热极的导热系数的数据如下：

7报告

7.1材料的一般说明。

7.2在某一指定温度测定时，按6.1条计算公式给出该温度（按5.6条计算中均温度）的样品导热系数。

7.3在某一温度范围的测定时，按6.1条进行三个以上温度点的导热系数测定，然后绘制导热系数一温度曲线。

8误差

  8.1  根据对同一个氧化铍样品所进行多次重复性的测定，确定本方法的精密度为±2%。

  8.2根据对电解铁和奥氏体不锈钢标准样品所进行的测定，确定本方法的准确度为+5%。

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将相关内容填入输入框，然后，点击“生成报告”按钮即可生成以Word为基础的报告文档。

  第七步：全部内容填写完成后。点击窗口右下角的“生成报告”按钮，系统调用Word软件，显示如下界面：

导热测试仪防护平板热流计法

点击仪器软件主界面的“开始测试”按钮，检测仪进入导热系数检测阶段。

 实时显示：导热系数检测是自动进行的，实时的显示时间、温度、计量功率等数据。

 达到稳定时间：“稳定”的条件是检测的冷板温度、热板温度、防护温度均与设定的温度相等，从开始检测到达到稳定的时间，因检测点、环境温度的不同一般在1.5到3小时可以达到稳定。

 稳定时间：在温度稳定后开始以秒为单位记时，如果温度变化后再稳定将重新记时。当功率稳定后，导热系数也随之稳定（小数点后3位稳定，稳定时间在10000秒以上就可以确定导热系数。