导热性能测试（热导率测试）

本篇文章给大家谈谈导热性能测试，以及热导率测试对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。 今天给各位分享导热性能测试的知识，其中也会对热导率测试进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

• 1、导热系数测试方法简介

• 2、导热系数的测定方法

• 3、固体材料的导热性采用什么方法测试

• 4、导热硅胶片导热系数常用的测定方法有哪几种？

• 5、各种物质的导热系数准确测量方法

• 
  

导热系数测试方法简介

导热系数是表征导热材料性能，优劣重要的参数之一， 也是使用者最为关注的技术指标。

导热系数的定义是： 在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K，℃），在1秒内（1s），通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度（W/(m·K)，此处为K可用℃代替）。

材料的导热系数不仅与材料的物质种类有关，而且与它的微观结构、填料含量等有密切联系。在科学实验和工程设计中，所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。 导热系数的测定方法发展到现在已经有了许多种，它们有不同的适用领域、测量范围、精度、准确度和试样尺寸要求等，不同方法对同一样品的测量结果可能会有较大的差别，因此选择合适的测试方法是首要的。

    目前导热系数的测定方法分为稳态法和非稳态法两大类，具有各自不同的测试原理。在导热硅胶行业中，常见的测试方法是稳态热板法（参照标准：ASTM D5470），瞬态平面热源法（参照标准：ISO 22007-2）。

下文将为大家介绍上述两种测试方法以及使用的测试仪器。

一、ASTM D5470

薄型导热固态电绝缘材料热传输特性的标准测试方法

该方法采用的是通常所说的稳态热流法，其测试原理是将一定厚度的样品置于上下两个平板间，对样品施加一定的热流量和压力，使用热流传感器测量通过样品的热流、测试样品的厚度、热板/ 冷板间的温度梯度，然后得出不同厚度下对应的热阻数据作直线拟合得出样品的导热系数。

这种方法的优点是：

①可以 测试产品的热阻与导热系数；

②特别适合模拟产品在实际工况下的使用状态。

缺点是：

①对产品的厚度有一定要求；

②接触热阻会影响测试结果；

③为了到达稳态，测试所需时间较长。

稳态热板法原理图

傅里叶定律：

热阻：

导热系数：

常用的测试设备如下：

DRL-II型导热系数测试仪

DRL-III型导热系数测试仪

LW-9389型界面材料热阻及热传导系数仪

二、ISO 22007-2-2008 塑料

 热传导率和热扩散率的测定

    瞬态平面热源法(TPS)是目前研究材料导热性能的方法中最方便、精确的一种，由热线法改进而来。这种方法采用一个瞬间热平面探头（Hot Disk探头），我们也将其称之为Hot Disk法。Hot Disk探头由热阻性材料镍制成，包覆有绝缘材料（聚酰亚胺，云母等），探头带自加热功能。

这种方法的原理是，将带有自加热功能的温度探头放置于样品中，测试时在探头上施加一个恒定的加热功率，使其温度上升。镍的热电阻系数— 温度和电阻的关系呈线性关系，即可通过了解电阻的变化可以知道热量的损失，从而反映样品的导热性能。然后测量探头本身和与探头相隔一定距离的圆球面上的温度随时间上升的关系，通过数学模型拟合同时得到样品的导热系数和热扩散系数。

这种方法的优点是：

①能够同时测量热导率、热扩散率以及单位体积的热容；

②测试范围广(0.005～500W/m· K)、精度高(±3%)、重复性好 (±1%)、测量时间短(单次测量 3~5min)和操作简便；

③可测试的样品种类多(液体、粉末、凝胶、高分子、复合材料等 )；

④不受接触热阻的影响，其测试结果更贴近于材料本身的导热系数。

缺点是此方法适用于测均质材料的导热系数，不适合用于测各向异性材料(如石墨片 )。

典型的测试设备是瑞典的Hot Disk导热测试仪

导热系数是材料本身的参数，与形状大小无关。目前已有大量的导热测试方法，但没有任何一种方法能适用于所有产品、所有场合。产品品特性、测试标准、测试环境等都会对导热系数的结果产生影响。材料的导热系数不能用不同测试方法得到的数据进行对比。要得到准确和有参考意义的结果，必须选择合适的测试方法进行测量。

最后附上我们整理的一些测试导热系数的标准方法：

一、稳态法

GB/T 3651-2008 金属高温导热系数测量方法

GB/T8722-2008 石墨材料中温导热系数测定方法

GB/T 10294-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定——防护热板法

GB/T10295-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定——热流计法

GB/T 10296-2008 绝热层稳态传热性质的测定——圆管法

GB/T 17357-2008 设备及管道绝热层表面热损失现场测定——热流计法

YBT4130-2005 耐火材料导热系数试验方法 水流量平板法

ASTM C177-10 用护热板法仪器测定稳态热流和传热性能的标准测试方法

ASTMC182-1998 隔热耐火砖导热系数标准测试方法

ASTM C201-1998 耐火材料导热系数标准测试方法

ASTM C202-1998 耐火砖导热系数标准测试方法

ASTM C335-05a 卧式隔热管稳态传热特性标准测试方法

ASTM C518-04 用热流计装置的稳态热传输性能标准测试方法

ASTM C680-08 采用计算机程序估算板状、柱状和球状系统表面温度和热量增减的标准操作规范

ASTM C687-07 酥松填充式建筑隔热材料热阻测量的标准操作规范

ASTM  C1043-06 防护热板法设计中采用环形线加热源标准操作规范

ASTM  C1044-07 在单试样模式中采用保护热板装置或薄加热器装置的标准操作规范

ASTM  C1113-2004 热线法（铂电阻温度计技术）耐火材料导热系数标准测试方法

ASTM C1114-06 用薄加热器装置的稳态热传输性能标准测试方法

ASTM D5470-2012 薄型导热固态电绝缘材料热传输特性的标准测试方法

ASTM D6744-01 采用保护热流计技术测定阳极碳热导率标准试验方法

ASTM E1225-04 采用保护比较式纵向热流技术测定固体热导率标准试验方法

ASTM E1530-06 采用防护热流计技术评价材料热阻的标准测试方法

ASTM F433-02 垫片类材料热导率评价标准规程

二、瞬态法

GJB 1201.1-1991 固体材料高温热扩散率试验方法 激光脉冲法

GB/T 5990-2006 耐火材料 导热系数试验方法 热线法

GBT  10297-1998非金属固体材料导热系数测定方法

GBT 22588-2008 闪光法测量热扩散系数或导热系数

ASTM C714-05 热脉冲法测量碳和石墨热扩散率标准试验方法

ASTM C5334-00 热探针法确定土壤和软岩石导热系数的的标准测试方法

ASTM D5930-01 采用瞬态线热源技术确定塑料导热系数的标准测试方法

ISO  13826-2013 金属及其他无机涂层-通过激光脉冲法测定热喷涂陶瓷涂层的热扩散率

ISO-DIS  18555 2014 金属和其它无机涂层——热障涂层热导率的测定

ISO-FDIS 18755-2004 精制陶瓷（先进陶瓷、先进技术陶瓷）——采用激光闪光法测定陶瓷片热扩散率

ISO 22007-2-2008 塑料.热传导率和热扩散率的测定.第2部分 瞬态平面热源法

三、准稳态法

ASTM E2584-07 用热容量热计（插片式）测量材料热导率标准实施规程

原文出处： 中国热管理网 导热系数测试方法简介

导热系数的测定方法

导热系数的测定方法

导热系数测定仪是用来衡量材料的导热特性和保温性能的重要指标。材料的导热系数和材料的性能、成分、含湿率、时间、平均温度、温差以及所经历的热状态等一系列因素有关。砂浆导热系数测定仪对于环境工程、建筑工程、工业工程、科研以及节能等各个领域都有重要意义。

导热系数方法有：激光闪光法和稳态热流法：

1.激光闪光法：

由于这种技术具有测量精度高、测试周期短和测试温度范围宽等优点，得到广泛的研究和应用，经过不断发展和完善，目前激光闪射法已经成为一种成熟的材料热物理性能测试方法。激光闪射法导热系数测定方法是通过直接测量材料的热扩散系数、比热容、密度来计算材料的导热系数。

2.稳态热流法：

稳态法包括：热流法，保护热流法，保护热板法等；非稳态法包括：闪光法，热线法等。稳态法的原理简单，成本低廉，操作简便，但周期较长。所以在普通的实验室或简单的工程中，广泛使用稳态法。稳态热流法导热系数测定方法是基于一种被一块厚度均匀的试样隔离的两个平行等温面板之间理想化的稳态热传导。

固体材料的导热性采用什么方法测试

测量导热系数的方法都是建立在傅立叶导热定律的基础上的，分为稳态法和动态法。

用稳态法时，先用热源对测试样品进行加热，并在样品内部形成稳定的温度分布，然后进行测量。而在动态法中，待测样品中的温度分布是随时间变化的，例如按周期性变化等。

固体材料导热系数测量原理：

根据傅立叶导热方程式,在物体内部,取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h、温度分别为T1和T2（设T1

＞T2

）的平行平面,若平面面积均为ΔS,则在Δt时间内通过面积ΔS的热量ΔQ满足下述表达式中

即为该物质的热导率,也称导热系数.由此可知,热导率是一个表示物质热传导性能的物理量,其数值等于两相距单位长度的平行平面上、当温度相差一个单位时、在单位时间内垂直通过单位面积所流过的热量,其单位为W/mK.材料的结构变化与杂质多寡对热导率都有明显的影响；同时,热导率一般随温度而变化,所以,实验时对材料成份、温度等都要一并记录.

这里使用的TC-3型热导率测定仪,就是采用稳态法测量不良导体、金属、空气等多种材料热导率的一体化实验仪器,由五大部分组成：

（1）加热源：电热管加热铜板；

（2）测试样品支架：支架、样品板,散热铜板、风扇；

（3）测温部分：热电偶,数字式毫伏表,杜瓦瓶；

（4）数字计时装置：计时范围166分钟,分辨率0.1秒；

（5）PID自动温度控制装置：控制精度

,分辨率

.

导热硅胶片导热系数常用的测定方法有哪几种？

楼主您好，GLPOLY导热材料您身边的热管理解决方案专家为您解答：

导热硅胶片导热系数是导热硅胶片最重要的一个性能参数，也是客户最关心，最想了解的一个性能参数，但其实大多数客户对导热硅胶片（www.glpoly.com.cn）导热系数的测定方法有哪些并不是很了解。目前在导热硅胶片行业中导热系数及其导热性能测试方法中主要有三种主流方法：热板法(Hot Plate)/热流计法(Heat Flow Meter)、激光散光法(Laser Flash)和Hot Disk(TPS技术)。以下就这三种测试方法给大家进行一个简单介绍及比较。

1. 热板法(Hot Plate)/热流计法(Heat Flow Meter)稳态法，原理是Fourier传热方程式计算法：

dQ=-λdA·dt/dn

其中：式中 Q-----导热速率，w;

A------导热面积，m2;

dt/dn-----温度梯度，K/m;

λ------导热系数，w/m·K;

测试过程中对样品施加一定的热流量，测试样品的厚度和在热板/冷板间的温度差，得到样品的导热系数，测试过程中需要样品为常规形状的大块体以获得足够的温度差。误差来源：热板/冷板中的样品没有很好的进行保护，存在一定的热损失。测温元件是热电偶，将热板/冷板间隙的界面影响都计算在内。第一个误差来源令这个方法不适合导热系数2W/mK的样品，热损失太大，而且温度越高，误差越大。第二个误差来源实际是将接触热阻也计算在内，温度差偏大，因此实际测得的导热系数偏低。另外，这一方法只能提供导热系数的数据，精度为5%。

2. 激光散光法(Laser Flash)

瞬态法，其原理是一束激光打在样品上表面，用红外检测器测下表面的温度变化，实际测得的数据是样品的热扩散率，通过与标准样品的比较，同时得到样品的密度和比热，通过Cp=λ/H, H----热扩散系数，m2/s;λ----导热系数，w/m·K;Cp----体积比热，J/m3·K，并通过数据计算得到样品的导热系数。此测试方式优点是快速，非接触法，适合高温，高导热样品，但不适合多层结构、涂层、泡沫、液体、各向异性材料等。原因是激光法测试的是热扩散率，数学模式建立在各向同性材料的基础上，如为多层结构、涂层，或样品存在吸收/辐射，则测得样品的比热出现较大偏差。另外，还需要用其他方法测得密度，才能折算为导热系数，增加了误差的来源。通常，激光脉冲法精度为热扩散率3%，比热7%，导热系数10%。

3、Hot Disk(TPS技术)

样品尺寸：固体：直径或边长大于2mm，厚度大于0.5mm(2个一模一样)，样品可以为不规则形状，只要上下表面平整即可；导热系数范围: 0.005―500 W/mK 。温度范围: 室温 ― 700°C，测试原理：瞬变平面热源技术（TPS），测试模块：基本、薄膜、平板、各向异性、单面、比热。探头尺寸：2-29.40 mm 。

以上三点就是目前导热材料行业最常用到的导热硅胶片导热系数的测定方法，相信通过以上介绍，大家已经对测定导热硅胶片导热系数的方法有了一个初步的了解了。虽然导热硅胶片导热系数很重要，但客户在选购时并不是说导热硅胶片导热系数越高越好，而是要根据自身产品的散热需求来选择合适的导热硅胶片，因为通常情况下，导热硅胶片导热系数越高价格也会越贵。

各种物质的导热系数准确测量方法

导热系数的测量方法很多，根据不同的测量对象和测量范围有各种适用的方法。从传热机理上分，包括稳态法和非稳态法；稳态法包括平板法、护板法、热流计法等；非稳态法又称为瞬态法，包括热线法、热盘法、激光法等。根据试样的形状又可以分为平板法、圆柱体法、圆球法、热线法等。还有直接法和简介法的分类，如激光法是先获得热扩散率，然后根据给定的密度和比容计算得到导热系数，而热线法和平板法是直接获得导热系数。

原则上来讲，稳态法是一种基准方法，最开始是用于检测其他方法精度的依据。但是实际上，稳态法能准确测量的影响因素太多，而且操作不方便，需要操作人员具有比较强的专业知识，所以现在连国外基本都不用稳态法了，改而研究瞬态法。国内市场上现有的仪器恐怕多少都会有些技术上的问题是没有解决的，所以精度和稳定性方面还会有些问题。

现在研究较多的是瞬态热线法，因为理论上来讲，热线法是固体、液体、气体的导热系数都是可以测量的，是现在国际导热系数研究领域内公认的最好的测试方法。但是真正能把热线法做好也是很不容易的，需要特别专业的科研人员花很长时间研究，如果只是照着一些国内或国际标准做出来的仪器，也是会有很多问题的。

不同的测试方法都是有其适用范围的，比如激光法适合1000度以上的固体，平板法适合于具有较低导热系数的保温材料，而液体的导热系数测量要想测量准确更是不容易的，因为液体更容易发生自然对流，需要在很快的时间内获得导热系数，避免自然对流的影响。

检验仪器实际测试精度的标准物质国际上都是有规定的，比如固体的有硼硅玻璃（Pyrex 7740）和不锈钢（304L），液体的有饱和液相甲苯。拿到一台仪器后，你可以先用这些标准物质检测一下，这些标准物质的数据都是可以查到的，然后就能知道仪器的精度是不是他宣称的那样了。

如果你需要测试流体导热系数，建议你找一下西安交通大学热与流体中心的热物性课题组，他们是专门研究流体导热系数测量的，而且技术很被国外学者认可，在导热系数研究领域是很专业的。 关于导热性能测试和热导率测试的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。 导热性能测试的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于热导率测试、导热性能测试的信息别忘了在本站进行查找喔。