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什么是导热系数?

作者:
和晟仪器
来源:
上海和晟仪器科技有限公司
发布时间:
2018/09/21 00:00
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导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1秒内(1s),通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度 (W/(m·K),此处为K可用℃代替)。

导热系数仅针对存在导热的传热形式,当存在其他形式的热传递形式时,如辐射、对流和传质等多种传热形式时的复合传热关系,该性质通常被称为表观导热系数、显性导热系数或有效导热系数(thermal transmissivity of material)。

此外,导热系数是针对均质材料而言的,实际情况下,还存在有多孔、多层、多结构、各向异性材料,此种材料获得的导热系数实际上是一种综合导热性能的表现,也称之为平均导热系数。

导热系数测试仪

瞬态平面热源技术(TPS)是用于测量导热系数的一种新型的方法,由瑞典Chalmer理工大学的Silas Gustafsson教授在热线法的基础上发展起来的。它测定材料热物性的原理是基于无限大介质中阶跃加热的圆盘形热源产生的瞬态温度响应。利用热阻性材料做成一个平面的探头,同时作为热源和温度传感器。合金的热阻系数一温度和电阻的关系呈线性关系,即通过了解电阻的变化可以知道热量的损失,从而反映了样品的导热性能。该方法的探头即是采用导电合金经刻蚀处理后形成的连续双螺旋结构薄片,外层为双层的绝缘保护层,厚度很薄,它令探头具有一定的机械强度并保持与样品之间的电绝缘性。在测试过程中,探头被放置于样品中间进行测试。电流通过探头时,产生一定的温度上升,产生的热量同时向探头两侧的样品进行扩散,热扩散的速度依赖于材料的热传导特性。通过记录温度与探头的响应时间,由数学模型可以直接得到导热系数。

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