瞬態(tài)平面熱源測試機,是一種基于瞬態(tài)熱傳導(dǎo)理論的非接觸式熱物性測量設(shè)備。它通過平面熱源與待測材料的瞬態(tài)熱交換,結(jié)合數(shù)學(xué)模型反推材料的熱導(dǎo)率、熱擴散率等參數(shù),是材料科學(xué)、能源工程等領(lǐng)域熱性能分析的核心工具。執(zhí)行標準:ISO22007-2:2008,GB/T32064-2015
一、原理
核心部件:
采用鎳合金雙螺旋結(jié)構(gòu)探頭,兼具熱源與溫度傳感器功能。探頭外層覆蓋聚酰亞胺保護層,確保機械強度與電絕緣性。
測試過程:
三明治結(jié)構(gòu):將探頭置于兩片待測樣品之間,形成三明治結(jié)構(gòu)。
瞬態(tài)加熱:通過恒定電流使探頭在毫秒級時間內(nèi)升溫2-5K,熱量向兩側(cè)樣品擴散。
數(shù)據(jù)采集:記錄探頭溫度隨時間的變化曲線,利用數(shù)學(xué)模型解析熱物性參數(shù)。
數(shù)學(xué)模型:基于無限大介質(zhì)中階躍加熱的圓盤形熱源理論,通過熱量散失速度與材料導(dǎo)熱性能的關(guān)聯(lián),同步計算熱導(dǎo)率、熱擴散率及體積熱容。
二、特點
非接觸測量:
避免傳統(tǒng)接觸式測量中接觸界面熱阻引入的誤差,提高測量精度。
快速響應(yīng):
支持瞬態(tài)熱響應(yīng)特性研究,顯著提升測試效率。
自動化與智能化:
彩色液晶屏顯示,觸摸屏控制,操作簡便。
強大的數(shù)據(jù)處理能力,支持計算機數(shù)據(jù)通訊與報告生成。
樣品適應(yīng)性廣:
無需特殊樣品制備,塊狀固體僅需表面平滑且長寬至少為探頭直徑的兩倍。
支持膏狀、顆粒狀、粉末、液體、涂層、薄膜等多形態(tài)樣品測試。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
材料科學(xué):
評估金屬、陶瓷、聚合物、復(fù)合材料等熱傳導(dǎo)性能,為材料開發(fā)與優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。
研究高分子材料的導(dǎo)熱性能,指導(dǎo)改性配方設(shè)計。
電子與通訊:
測量電子元件、封裝材料及散熱片的熱導(dǎo)率,優(yōu)化散熱設(shè)計,確保設(shè)備穩(wěn)定性。
評估5G通信材料的熱性能,提升信號傳輸效率。
建筑與建材:
檢測墻體、保溫材料、隔熱涂料等熱導(dǎo)率,評估保溫隔熱性能,助力綠色建筑與低碳城市建設(shè)。
測量玻璃增強復(fù)合板、水泥聚苯板等新型建材的熱物性,推動行業(yè)技術(shù)升級。
汽車制造:
測試發(fā)動機零部件、電池包、熱管理系統(tǒng)的導(dǎo)熱性能,提升汽車安全性與舒適性。
評估輕量化材料的熱性能,優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)設(shè)計。
航空航天:
測量高溫環(huán)境下航空航天材料的熱導(dǎo)率,確保材料可靠性與耐久性。
研究熱防護系統(tǒng)材料的熱性能,保障航天器再入大氣層時的安全。
能源工程:
評估地?zé)釗Q熱器材料、太陽能集熱板涂層的熱物性,優(yōu)化地?zé)崮芘c太陽能利用效率。
測量儲能材料的熱導(dǎo)率,提升熱能存儲與釋放效率。
科研與教育:
高校及科研機構(gòu)用于基礎(chǔ)熱物性研究,探索新材料熱傳導(dǎo)機制。
實驗室教學(xué)工具,培養(yǎng)學(xué)生熱分析實驗技能。