熱導率的測量ppt課件-資料下載頁
2025-05-04 05:25本頁面
【正文】 松散材料進行測試后，得出該法測定的結(jié)果有較好的重復性和準確性，其實驗裝置能達到的實際精度為 ?5%。 熱帶法可用于測量液體、松散材料、多孔介質(zhì)及非金屬材料。在熱帶表面覆蓋很薄的導熱絕緣層后，還可以測量金屬材料，適用范圍廣泛，測量精度高，方便實用。 激光閃射法 激光閃射法是一種用于測量高導熱材料與小體積固體材料的技術(shù)，該法最早由 Parker提出。由于這種技術(shù)具有精度高、所用試樣小、測試周期短、溫度范圍寬等優(yōu)點而得到廣泛研究與應用。該方法先直接測量材料的熱擴散率，并由此得出其導熱系數(shù)，適合于高溫導熱系數(shù)的測量。 其測定原理如圖所示， t時刻，在厚度為 L的均質(zhì)薄片狀試樣的正面加上一個具有一定脈沖寬度的激光，用熱電偶測出試樣背面的溫度變化曲線以及溫升達到最大值的二分之一時的時間 t1/2。根據(jù) Parker模型的假設 1. 試樣質(zhì)地均勻，唯一的傳熱方式為導熱； 2. 試樣內(nèi)的熱流是一維的； 3. 脈沖激光被試樣前表面薄層均勻吸收； 4. 試樣表面沒有熱損失； 5. 在較小的溫升范圍內(nèi)試樣的物性不隨溫度變化； 6. 加熱脈沖時間遠小于背面溫度上升時間 則上述問題成為具有絕熱表面的有限介質(zhì)中的瞬態(tài)導熱問題，由傅立葉定律，可得出試樣背面溫度隨時間的變化關(guān)系即 Parker方程 ,對于均勻厚度為 L 的絕熱固體試樣 , 假定有瞬時脈沖能量 Q 均勻輻照在絕熱的試樣正面 (x = 0) 上 (見圖 1) , 則試樣背面 (x = L ) 的溫度變化 (見圖 2) 可近似表示為 : 2/121 3 8 t L???????? ???? ??? 1 222 /e xp ()1(21),( n n LtnCLQtLT ???MTCLQLT ??? ?/),(式中： ?熱擴散率 , L試樣厚度； t1/2試樣背面溫升達到最大溫升一半時所需的時間。根據(jù)背面溫度響應曲線得到 t1/2，代入上式即可算出熱擴散率。在已知樣品比熱與密度的情況下，由熱擴散率定義，便可以得到樣品的導熱系數(shù)。 式中 Q是激光脈沖的能量 , ?材料密度 , C材料比熱 ?材料的熱擴散系數(shù) . 當時間 t??, 試樣背面溫度達到 最大值 記達到 TM一般的溫度所需要的時間為 t1/2, ,則有 ??? PC? 測試樣品要求 ? 大小適當 ? 根據(jù)材料導熱情況，厚度適當 ? 表面處理，更好吸熱。 ? 測比熱，選擇適當參比樣 實驗步驟 ? 探測器加液氮，加滿一次可以使用 10小時，如測量時間長于 10小時，要補加液氮。 ? 冷卻水打開，流動正常。 ? 裝入樣品 ? 樣品室抽真空后，通入保護氬氣，保護氣流動正常。 ? 打開電源，計算機 ? 運行測量程序 ? 隨時觀測儀器運行，冷卻水保護氣流動情況。 ? 程序運行完畢，等爐溫降至室溫，退出程序，關(guān)閉儀器電源，冷卻水，保護氣，取出樣品 ? 處理取出數(shù)據(jù)，關(guān)閉電計算機
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