动态法是一种常用的测量物体导热系数的方法。在此方法中,一个物体的一侧受到一个恒定的热流作用,而另一侧则通过热传导散热。通过测量物体两侧的温度变化以及热流密度,可以确定物体的导热系数。以下是一个用动态法测量物体导热系数的步骤:准备实验设备。
稳态法热导率测量原理是在被测试样所关心的热导率方向上形成一个稳定的温度差,然后测量这两个温度点之间的距离、温度差和热流密度,最终计算出这此平均温度(两个温度值取平均)下的等效热导率。稳态法主要包括保护热板法和热流计法。
动态法(瞬态法):在动态法中,样品被加热到一定温度,然后突然冷却或施加一个热脉冲。热流通过样品,导致其电阻变化。通过测量电阻随时间或温度的变化,可以计算出热导率。这种方法适用于测量时间依赖性或温度依赖性的热导率。由于在这个过程中会产生热量传输,所以必须考虑热量传输对测量结果的影响。
测量导热系数的实验方法一般分为稳态法和动态法两类。在稳态法中,先利用热源对样品加热,样品内部的温差使热量从高温向低温处传导,样品内部各点的温度将随加热快慢和传热快慢的影响而变动。
动态法是近年来的新方法,适用于高导热系数材料和高温测量,通过记录温度随时间的变化计算热传导系数和扩散系数。热线法操作简便,适用于大块样品,通过测量热线温度随时间的变化来估算导热系数,但分析误差相对较大。
热线法是一种动态测量法(非稳态法)。其原理是测量沿试样长度方向埋设在试样中线形热源在一定时间内的温升。通过焊接在热线中点的热电偶测量热线温度随时间的变化。该线的温度变化即是被测材料导热系数的函数。
1、在电子行业快速发展的背景下,高效散热成为关键问题。热管理材料,尤其是高导热系数的材料,在5G射频芯片、无线充电等领域扮演着重要角色。梅特勒托利多差示扫描量热仪DSC,作为热分析工具,被用于测量材料的导热系数λ,通过测定其比热容cp和密度ρ,计算出热扩散率α,评估材料的散热性能。
2、进行DSC实验时,首先要对被测物进行10分钟的平衡,然后开启测量,记录蒸发液体带来的热量变化。例如,对于水分蒸发,校正后的焓值为49 kJ/mol。而为了优化实验,我们还需要了解并应用仪器改造的示意图,确保每一个步骤的精确执行。
3、TG分析在材料研究中应用广泛,主要研究材料的热稳定性、热分解作用和氧化分解等物理化学变化。此外,通过分析热失重曲线,可以获取材料热分解过程的活化能和反应级数,从而更深入地理解材料的热力学性质。
4、它通过程序控制的温度变化,捕捉材料的物理和化学反应,如熔融、结晶、相变等,对高分子聚合物材料的研发和生产具有至关重要的指导意义。本文将着重剖析差示扫描量热仪(DSC),这个在众多热分析技术中备受青睐的工具。
5、即热流率dH/dt(单位毫焦/秒)为纵坐标,以温度T或时间t为横坐标,可以测定多种热力学和动力学参数,例如比热容、反应热、转变热、相图、反应速率、结晶速率、高聚物结晶度、样品纯度等。该法使用温度范围宽(-175~725℃)、分辨率高、试样用量少。适用于无机物、有机化合物及药物分析。
1、不良导热体一般用稳态热流法,条件符合的话也可以使用激光导热法,但是多次测试的结果差异较大。使用平板法测量不良导体的导热系数,这是一种稳态法,实验中,样品制成平板状,其上端面与一个稳定的均匀发热体充分接触,下端面与一均匀散热体相接触。
2、在测量不良导体的导热性能时,通常采用稳态热流法,有时也可借助激光导热法,但后者的准确性可能会有所波动。平板法是常用的一种实验手段。实验中,不良导体被制备成平板形状,其顶部接触恒定的热源,底部则与散热体紧密相连。
3、本实验的目的是了解热传导现象的物理过程,学习用稳态平板法测量不良导体的导热系数并用作图法求冷却速率。开始实验后,从实验仪器栏将橡胶盘、电子秒表和游标卡尺拖至实验台上。测量铜盘、橡胶盘的直径及厚度并记录到实验表格中。将橡胶盘拖至主仪器的支架上。