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导热系数测试仪的原理主要基于稳态法或瞬态法来测量材料的导热性能，以下是详细介绍： 稳态法稳态法基于傅立叶定律，在稳态条件下，即当试样内的温度分布达到稳定状态后，通过测量试样两侧的温度差、试样的厚度以及通过试样的热流量，从而计算出材料的导热系数。常见方法有防护热板法、热流法等。 - 防护热板法：采用双试件的设计形式，将大小、厚度相同的样品分别夹在冷板、热板、冷板之间，通过电加热在加热板上产生一定数值的热流，热流从轴向经过样品达到紧贴样品的两个冷板上。当冷热板温度维持稳定时，根据加热功率计算出样品的导热系数。该方法能有效减少侧向热流，确保通过样品的热流均匀且垂直于样品表面，进而更准确地测量导热系数。
- 热流法：测试时将待测材料置于两块平板之间，平板间维持一定的温度梯度。通过平板上两个高精度的热流传感器，测量进入与穿出材料的热流。在系统达到平衡状态的情况下，热流功率为常数，在样品的测量面积与厚度已知的情况下，使用傅立叶传热方程可以计算导热系数。
瞬态法瞬态法通过测量材料在瞬间受热或冷却时的温度变化来确定导热系数，常见的有热线法、激光闪射法等。 - 热线法：在样品（通常为大的块状样品）中插入一根热线，在热线上施加一个恒定的加热功率，使其温度上升。热线法测量速度快，对样品尺寸要求不太严格，其优点是产品价格便宜。
- 激光闪射法：在一定的设定温度下，利用激光源或闪光氙灯在瞬间发射一束光脉冲，均匀照射在样品下表面，使其表层吸收光能后温度瞬时升高，并作为热端将能量以一维热传导方式向冷端（上表面）传播。使用红外检测器连续测量样品上表面中心部位的相应温升过程，通过分析软件计算得到材料的热扩散系数，再结合样品的比热容、密度以及样品厚度等参数，运用热扩散率与导热系数的关系公式计算出导热系数。该方法适用于测量固体材料的导热系数，尤其在测量高导热材料时具有较高的精度。
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发表于 2025-5-12 08:57:26
