固體材料熱導(dǎo)率的測(cè)量技術(shù)與理論分析課件-文庫(kù)吧
2024-12-27 09:19 本頁(yè)面
【正文】 法可 動(dòng) 熱 源 法比 較 法文獻(xiàn)：謝華清 , 奚同庚 . 低維材料熱物理 , 上海 : 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 , 2023. —— 平板法 /保護(hù)熱流法 QdTA dx? ?適用：較低熱導(dǎo)率、疏松顆?；驈?fù)合類(lèi)保溫保冷材料 注意：一維熱流不滿(mǎn)足，徑向散熱導(dǎo)致溫差偏大，從而結(jié)果會(huì)偏小。應(yīng)根據(jù)功率來(lái)進(jìn)行散熱校正。 —— 熱線法 /探針?lè)? A 加 熱線 電 流 計(jì) V 樣品 電 圧 計(jì) 熱 電偶 熱流 λ= q? ln(t2 /t1) 4π (T2 T1) 適用：中低熱導(dǎo)率、纖維類(lèi)、耐火磚或復(fù)合類(lèi)保溫保冷材料 注意：樣品尺寸要求不能熱流碰邊界；熱線蓄熱和散熱導(dǎo)致結(jié)果偏大；根據(jù)樣品熱導(dǎo)率選擇功率 溫度(K) 時(shí)間 log(t) T2 T1 t1 t2 —— 激光閃光法 適用：致密固體材料 注意：結(jié)果對(duì)激光均勻性和樣品厚度較為敏感。 21 / 21 / 2Lt?? ?pC? ? ??理想狀態(tài) 1. 激光脈沖時(shí)間相對(duì)于熱擴(kuò)散時(shí)間可忽略 2. 前表面均勻吸收激光脈沖 3. 樣品絕熱邊界條件 4. 樣品均勻和各向同性 5. 樣品不透明 6. 溫升無(wú)限小 影響測(cè)試結(jié)果的因素 1. 激光不均勻（包括激光不對(duì)準(zhǔn)） 2. 樣品溫度不準(zhǔn)確 3. 溫升過(guò)高 4. 溫升測(cè)量非線性 5. 樣品厚度過(guò)小或過(guò)大 6. 樣品半透明 1. 激光不均勻（包括激光不對(duì)準(zhǔn)） 在一定厚度下，中間能量高－－－實(shí)線，測(cè)試偏大 中間能量低－－－虛線，測(cè)試偏小 對(duì)不同趨勢(shì)樣品影響不一樣 使用期內(nèi)的熱電偶，應(yīng)經(jīng)常檢查熱電極和保護(hù)管是否良好， 如果發(fā)現(xiàn)熱電偶表面有麻點(diǎn)、污漬、局部直徑變細(xì)或保護(hù) 管表面腐蝕嚴(yán)重等現(xiàn)象，應(yīng)停止使用，并維修或更換新熱電偶。 測(cè)溫?zé)犭娕茧妱?shì) 與 金屬特性溫接點(diǎn)溫度相關(guān) 容易收到 碳、磷和其它金屬的污染，且敏感 前后熱電偶的溫差在 300度較大，隨溫度升高逐漸降低 原則上，激光能量大小不影響測(cè)量，但是，溫升過(guò)大，會(huì)使影響變大 可承受的溫升為 5 K， 3％， 10K， 5％ 盡量小的激光電壓 偏差對(duì)溫升的依賴(lài) 4 um波長(zhǎng)在不同溫度的光譜輻射能量 PbS的線性響應(yīng) 300K時(shí) 10K溫升實(shí)際測(cè)量非線性變形 實(shí)線－－－理想 虛線－－－變形 不同溫度下非線性導(dǎo)致的偏差 實(shí)線－－－ 10K溫升 虛線－－－ 5K溫升 2L??????????特征時(shí)間 應(yīng)該比激光時(shí)間大 2個(gè)數(shù)量級(jí) 厚度過(guò)小，結(jié)果偏小 厚度過(guò)大，結(jié)果偏大 加涂層后，結(jié)果偏小，影響小于 1％ 仍然透光，結(jié)果偏大，影響 3％～ 5％ 校正到理論密度后的多晶氧化物的導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)測(cè)曲線 （ 1）無(wú)機(jī)非金屬材料（陶瓷等） 陶瓷材料（晶體）導(dǎo)熱系數(shù)的理論曲線 校正到理論密度后的多晶氧化物的導(dǎo)熱系數(shù) 石墨和的 SiC導(dǎo)熱系數(shù)曲線 玻璃等非晶體材料導(dǎo)熱系數(shù)的理論曲線 1— 聲子導(dǎo)熱和光子導(dǎo)熱的貢獻(xiàn) 2— 聲子導(dǎo)熱的貢獻(xiàn) （ 2）非晶態(tài)材料
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1