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 熱流法是目前國際上比較流行的測量方法。除固體材料，還可用于多孔纖維、聚合物基復合材料、高分子材料等的導熱系數的測定。優點在于精度高。   儀器參考標準：MIL-I-49456A（絕緣片材、導熱樹脂、熱導玻纖增強）；GB 5598-85（氧化鈹瓷導熱系數測定方法）；ASTM-D5470（薄的熱導性固體電絕緣材料傳熱性能的測試標準）等。

儀器特點：自動加壓，自動測厚，實驗全自動控制。6點溫度梯度檢測，提高測試精度。可檢測不同壓力下熱阻曲線，采用優化的數學模型，測量材料導熱系數和熱阻以及界面處接觸熱阻等。

廣泛應用在大中院校，科研單位，質檢部門和生產廠的材料分析檢測。

 二、 參數規格1．         試樣大小：Φ30mm2．         試樣厚度：0.02-20mm3．         熱極控溫范圍：室溫-99.99℃   4．         冷極控溫范圍：0-99.0℃5．         導熱系數測試范圍：0.05～45 W/m*k6．         熱阻測試范圍：0.05～0.000005m²*K/W7．         壓力測量范圍：0～1000N8．         位移測量范圍：0～30.00mm9．         測試精度：優于3％10．     實驗方式：a、試樣不同壓力下熱阻測試。b、材料導熱系數測試。c、接觸熱阻測試。d、鋁基板（銅基板）熱阻測試。11．     計算機全自動測試，并實現數據打印輸出。 三、測量裝置簡介

    儀器主要由熱流測試頭、試樣厚度測量系統、壓力測量系統、電動加壓系統、數據測控系統、冷卻恒溫水槽、計算機系統組成。                                                          熱流測試頭由加熱器、連接樣品的上下熱極、冷卻器、測量熱電偶、保溫套組成。加熱器采用黃銅材料加工而成，內裝內熱式加熱器，由高精度數顯溫控表控溫，提供穩定的熱極溫度。上下熱極由純銅制成，表面安裝有熱電偶，熱極的作用是傳遞熱量和測量熱量。冷卻器也是黃銅材料加工而成，內有水槽，通過管導與外恒溫水槽相連，利用外恒溫水槽與冷卻器的水循環，在冷卻器中形成第二恒溫場，提供下熱極冷端穩定溫度。測量熱電偶由6支組成，分別測量上下熱極表面的6個溫度點，利用溫度梯度計算熱流量。試樣測厚裝置由位移傳感器和數字顯示儀表組成，可實時檢測試樣厚度。壓力測量系統由壓力傳感器和數字顯示儀表組成，可實時檢測試樣壓力。電動加壓系統由電機、直線減速機、電子調速器和控制電路組成，實現自動加壓和卸載。計算機系統完成數據采集、數據處理、儀器控制，實現全自動測試。

 四、儀器安裝1、連接好恒溫水槽與測試主機的水管，并用管卡卡緊，在恒溫水槽中加滿水。2、連接好電腦連線，儀器與電腦通信線，所有電源連線。3、在計算機中安裝Microsoft office Excel和Microsoft office Access，再安裝DRL導熱系數測試軟件，如需打印報表還要安裝打印機。4、調節儀器的地腳螺絲，使上下測試桿同軸。五、 數據處理1、樣品的直徑和高2、熱極的直徑3、熱電偶T₁和T₂以及T₃和T₄之間距離4、上熱極平均溫度按照熱偶T₁和T₂測定的溫度值t₁和t₂計算：   t₁ + t₂

  ————

       2

 5、樣品的平均溫度是通過測量T₂和T₃熱電偶的溫度值t₂和t₃計算：

               t₂ + t₃

             ————

                 2

 6、按下式計算導熱系數：

    Acu             λcu ( t₁ - t₂ ) Ls

  λs = —— · ——————————————————

        As       L₁ ( t₂ – t₃ ) – L₂ ［( t₁ –t₂ ) + (t₃ – t₄ )］

式中：λs —— 測定樣品的導熱系數W/m·k； λcu—— 銅熱極平均溫度的導熱系數W/m·k； Acu—— 垂直于熱流方向的熱極截面積m²； As —— 垂直于熱流方向的樣品截面積m²；t₁和t₂—— 熱電偶1和2的溫度K； t₃和t₄—— 熱電偶3和4的溫度K； Ls—— 樣品的長度m； L₁—— 熱電偶1和2之間的距離m； L₂—— 熱偶2和上熱端面之間的距離m；導熱系數用3位有效數字表示。

7、熱流的計算應使用熱流計，計算流過熱流計的熱流公式如下：

                   (λ_R ·A)

Q = ———— · [T₁-T₂] 

d  

Q —— 熱流 ，單位W；

λ_R—— 熱量計材料的導熱；

A—— 熱量計的面積 M²；

T₅-T₆ —— 熱量計兩個熱電偶的溫差；

d —— 熱量計兩溫差電偶的距離；

8、與試樣相接觸的高測量塊的溫度計算公式：

d_B

T_A= T₂ -  ———·(T₁-T₂)

                         d_A

T_A  —— 與試樣相接觸的高測量塊的溫度，K

T₁  —— 高測量塊的較高溫度,K

T₂  —— 高測量塊的較低溫度,K

d_A —— 高溫傳感器間距,m

d_B —— 低位傳感器到高測量塊低表面的距離 ,m

9、與試樣相接觸的低測量塊的溫度計算公式

                        d_D

              T_D=T₃ + ———·(T₃-T₄)

                        d_C

T_D—— 與試樣接觸的低測量塊的溫度 ,k

T₃—— 低位測量塊的高溫,k

T₄—— 低位測量塊的低溫,k

d_C—— 溫度傳感器之間的距離,m

d_D—— 高溫傳感器到低測量塊的高表面之間的距離,m

10、熱阻的計算

                  A

              R = (T_A-T_D) ·——

                            Q

     R —— 熱阻,km²/w

     T_A—— 試樣熱面溫度，k

     T_D—— 試樣冷面溫度，k

     A—— 試樣截面積，m²

     Q—— 熱流，w

      以上只講述數據處理的基本原理，儀器實際數據處理要復雜得多。六、測試步驟（一）實驗前準備1、在保溫桶中加入3/4的冰和1/4的水，組成冰水混和物，然后把熱電偶的冷端插入冰水混和物中。2、打開恒溫水槽電源開關，設置好所需溫度，一般設置室溫，其它溫度也可以。打開循環開關，建立儀器測試冷端第二恒溫場，再打開制冷開關，水槽進入恒溫狀態。3、打開儀器主機電源開關。4、啟動計算機。5、運行DRL導熱系數測試系統程序，如彈出通信端口設置窗體，說明儀器使用的通信端口與軟件設置不一致，請從下拉框中選擇與儀器對應的端口號，然后接“確認”鍵，進入實驗選擇窗體。6、點擊所需實驗方式，進入相應實驗界面。（二）熱阻測試1、制樣：樣品直徑一般等于30mm，高小于10mm。軟試樣測試時，可在試樣外加圍框，如圖所示，防止加壓后試樣變形不能代表試樣實際使用情況。導熱硅脂接觸熱阻也可測試。2、裝樣：主機上手動/自動開關拔向手動位置，按“卸載”按扭，讓下測試桿下降到底（可調大電機速度），在樣品的兩個面端面涂覆導熱硅脂（如熱接觸好的試樣不需要涂），將樣品放置在下熱極上，然后按“加載”按扭，使下測試桿上升，離接觸上測試桿1mm位置按“停止”鍵停止上升，把手動/自動開關拔到自動，調小電機上升速度。3、熱極溫控設置溫度中輸入熱極溫度值，一般高于恒溫水槽30-40℃，按“確認設置”鍵，觀察程控溫度是否與實測溫度相同，如不相同按“修改設置”后再按“確認設置”鍵。按“加熱啟動”鍵，觀察熱極溫控表下顯示框跳動的“stop”是否消失，如沒有按“加熱停止”后再按“加熱啟動”鍵。4、輸入試樣傳熱截面積，按“確認”鍵。5、設置開始壓力、結束壓力和測試點數，按“確認”鍵。開始壓力是自動加壓測試的第一壓力點，結束壓力是最后測試的壓力，測試點數是從開始壓力到結束壓力測試幾個壓力點。6、按“自動測試”鍵，儀器進入加壓-測試-加壓-測試自動狀態，直至實驗完成。7、按“生成報告”鍵，實驗數據傳到EXCEL，可修改，編揖，另存。其操作與EXCEL相同。8、重復2-4-5-6-7步驟，測試其它試樣。（三）導熱系數測試1、制樣：樣品直徑一般等于30mm，高小于10mm。如果是很薄的試樣，采用多層疊加的辦法。粉狀或膠狀試樣用如圖所示圍框測試，圍框材料用導熱系數低的材料制成，如PVC等。高導熱材料取樣可小于30mm直徑，高可到30mm，外表需用保溫材料保溫。試樣數量是兩個或兩個以上相同直徑不同厚度。如只一種厚度，可疊試樣檢測，誤差與試樣特性有關，如不能疊試樣檢測，導熱系數結果是沒有消除測試桿與試樣接觸熱阻影響的結果。2、裝樣：主機上手動/自動開關拔向手動位置，按“卸載”按扭，讓下測試桿下降到底（可調大電機速度），在樣品的兩個面端面涂覆導熱硅脂（如熱接觸好的試樣不需要涂），將樣品放置在下熱極上，然后按“加載”按扭，使下測試桿上升，離接觸上測試桿1mm位置按“停止”鍵停止上升，把手動/自動開關拔到自動，調小電機上升速度。3、熱極溫控設置溫度中輸入熱極溫度值，一般高于恒溫水槽30-40℃，按“確認設置”鍵，觀察程控溫度是否與實測溫度相同，如不相同按“修改設置”后再按“確認設置”鍵。按“加熱啟動”鍵，觀察熱極溫控表下顯示框跳動的“stop”是否消失，如沒有按“加熱停止”后再按“加熱啟動”鍵。4、輸入試樣傳熱截面積，選擇自動測厚或手動輸入試樣厚度數據，手動方式需輸入試樣厚度數據，按“確認”鍵。5、選擇自動加壓或手動加壓方式，自動加壓方式需輸入加壓值，按“確認”鍵。6、按“開始實驗”鍵，儀器進入自動測試狀態，直至測試完成，裝另一厚度試樣，按“繼續實驗”鍵，儀器進入第二厚度自動測試，完成后，可再測第三厚度試樣，按“完成實驗”鍵，結束實驗。7、按“生成報告”鍵，實驗數據傳到EXCEL，可修改，編揖，另存。其操作與EXCEL相同。8、重復2-4-5-6-7步驟，測試其它試樣。（四）鋁基板的熱阻測試1、制樣：按直徑30mm制取試樣，再制取一塊直徑30mm鋁基板中的鋁板，作為零點接觸熱阻測試用。2、熱極溫控設置溫度中輸入熱極溫度值，一般高于恒溫水槽30-40℃，按“確認設置”鍵，觀察程控溫度是否與實測溫度相同，如不相同按“修改設置”后再按“確認設置”鍵。按“加熱啟動”鍵，觀察熱極溫控表下顯示框跳動的“stop”是否消失，如沒有按“加熱停止”后再按“加熱啟動”鍵。3、零點測試：主機上手動/自動開關拔向手動位置，按“卸載”按扭，讓下測試桿下降到底（可調大電機速度），在零點接觸熱阻測試用鋁板的兩個端面涂覆導熱硅脂（此導熱硅脂必須與測試樣品時相同），將鋁板放置在下熱極上，然后按“加載”按扭，使下測試桿上升，離接觸上測試桿1mm位置按“停止”鍵停止上升，把手動/自動開關拔到自動，調小電機上升速度。選擇自動加壓方式，輸入加壓值（如200N，此壓力必須與試樣測試壓力相同），按“確認”鍵，再按“零點測試”鍵，儀器進入零點測試狀態，直至零點測試完成。4、樣品檢測：主機上手動/自動開關拔向手動位置，按“卸載”按扭，讓下測試桿下降到底（可調大電機速度），在樣品的兩個端面涂覆導熱硅脂（必須與零點測試所用相同），將樣品放置在下熱極上，然后按“加載”按扭，使下測試桿上升，離接觸上測試桿1mm位置按“停止”鍵停止上升，把手動/自動開關拔到自動，調小電機上升速度。5、輸入試樣傳熱截面積，選擇手動輸入試樣厚度數據，輸入樣品絕緣層厚度數據時，測試的導熱系數為絕緣層導熱系數；輸入樣品層厚度數據時，測試的導熱系數為樣品導熱系數，按“確認”鍵。6、選擇自動加壓方式，輸入加壓值（此壓力值必須與零點測試相同），按“確認”鍵。7、按“開始實驗”鍵，儀器進入自動測試狀態，直至測試完成。彈出“輸入樣品名稱”窗體時，輸入樣品名稱后按“確認”鍵，保存此次結果；按“取消”鍵，不保存此次結果。按“生成分析圖”鍵，，實驗數據傳到EXCEL，生成熱阻分析圖，可修改，編揖，另存。其操作與EXCEL相同。8、重復4-5-6-7步驟，測試其它試樣。9、按“生成報告”鍵，實驗數據傳到EXCEL，可修改，編揖，另存。其操作與EXCEL相同。10、鋁基板測試時，一定要注意樣品兩端面是否有氧化現象，如有時一定去除氧化，否測試誤差變大。（五）實驗后的工作1、停止加熱，退出程序。2、觀察熱極溫控表下顯示框是否有“stop”跳動，沒有請手動關閉升溫程序。關閉測試主機電源開關。3、關閉恒溫水槽制冷開關，關閉循環開關，關閉電源開關。4、保護好測試頭接觸面，可經常用無水酒精清洗測試頭接觸面。（六）壓力和位移調零1、上測試頭不受力自然狀態下按“壓力清零”鍵，完成清零。2、上下測試頭耦合并加點壓力，按“位移清零”鍵，清零。七、配件1、測試主機                 1臺2、高精度恒溫水槽               1臺3、品牌計算機及打印機     1套4、測試軟件                             1套5、說明書                                 1份6、溫控表說明書              1套7、合格證