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稳态法原理 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。例如防护热板法,一个加热板被放置在两个相同的试样之间,其中一个试样的另一面被冷却,通过测量加热板的加热功率、试样的温度差和尺寸等参数,就可以计算出导热系数。其原理可表示为:q=−ktimesAtimes(DeltaT/Deltax),其中q为热流密度(单位面积上的热量传递速率),k为导热系数,A为传热面积,DeltaT为传热方向上的温度差,Deltax为传热方向上的距离。在测试过程中,通常采用两块平行放置的平板,其中一块平板加热,另一块平板冷却,被测材料夹在两平板之间。通过测量加热平板和冷却平板的温度,以及通过被测材料的热流密度,可以求得被测材料的导热系数。 瞬态法原理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。例如热线法,通过在试样中插入一根加热丝,测量加热丝在加热过程中的温度变化,从而计算出材料的导热系数。用沿试样长度方向埋设在试样中的线状电导体(热线)进行局部加热,热线载有已知恒定功率的电流,即在时间上和试样长度方向上功率不变,从热线的功率和接通电流加热后已知两个时间间隔的温度可以计算导热系数,此温升与时间的函数就是被测试样的导热系数。
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