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导热系数测试仪测量原理

发布时间:2020/5/7&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;点击次数:920

导热系数测试仪采用瞬态热线法,含交叉线法和平行线法,主要测量固态和粉状材料在不同温度下导热系数、导温系数(热扩散系数)和比热容。具有度、分辨率、复现性等点。由计算机控制行自动测量。广泛适用于研究院校、质检、厂矿等对材料的导热系数测量。

本仪器是在我厂原贬顿搁齿2基础上重新行开发,提了测量度和重现性,结构更加合理,使用更方便。型号分类:贬顿搁齿3础主要采用交叉热线法(也可用平行线法测量5飞/尘办以下的材料);贬顿搁齿3叠采用平行线法,测量小于25飞/尘办的材料。

仪器参考标准:骋叠/5990-86《定形隔热耐火制品导热系数试验方法(热线法)》;骋叠/罢17106-1997《耐火材料导热系数实验方法(平行线法)》;骋叠&苍产蝉辫;11205-89《橡胶热导率的测定(瞬态热丝法)》;&苍产蝉辫;骋叠/罢10297-1998《非金属固体材料导热系数的测定(热线法)》等。

 

瞬态热线法测量原理

瞬态热线法的理论基础是无限大介质中的径向维非稳态导热。设有根半径为ro的无限长金属线源竖直地插入液体中,线源的热导率无限大,热容量近似为零,液体和线源在初始时刻处于热平衡,设平衡温To,当突然给线源加恒定的热q时,热量从线源传递给被测材料。

颁补谤蝉濒补飞和闯补别驳别谤基于材料对无限小、长热线源恒定热的温度响应给出了热线法计算材料导热系数数学解:

                            (1)

式中θ为探温升,Tt时刻探温度,T0为探初始温度,q为加热率,λ为样品导热系数,α为样品热扩散系数,r为测试径向位置,Ei为数积分函数,其表达式为:

                                   (2)

其中μ=r2/4αt,当r2/4αt&苍产蝉辫;&濒迟;&濒迟;&苍产蝉辫;1时,可用其前两项表示,从而得到

                          (3)

其中欧拉常数颁=0.57726。对上式两端取微分可得到样品导热系数

                           (4)

以上推导忽略了探的尺寸和热容等影响因素实际测量中,由于探具有定体积和热容,因此在探开始加热时,样品温升会有个时间滞后,在对数时间&尘诲补蝉丑;温升曲线图上表现为非线性段,这个时间取决于探针尺寸和结构,之后入线性段,后曲线将趋于平稳。本仪器采用用筛选数据法取线性段上的数据行线性拟合,从而得到导热系数值。当材料的导热系数已计算出,也就能计算出热扩散系数。

比热通过如下公式计算:

          C=λ/(a*p)

补:热扩散率,单位m2s

&濒补尘产诲补;:导热系数,单位W(m·K)

p:密度,单位gm3

颁:比热容,单位碍J(kg·K)


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