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熱流計法導熱儀原理及核心組件解析

來源:TA儀器   2025年06月12日 10:12  
  熱流計法導熱儀基于穩態熱傳導原理,通過測量材料在恒定溫度差下的熱傳導率來確定其導熱性能。測試時,將樣品置于兩片平板之間,平板維持一定溫差,樣品在穩態條件下達到熱平衡,此時熱流垂直穿過樣品。使用經過標定的熱流傳感器測量穿過樣品的熱流密度,結合樣品厚度與溫度差,依據傅里葉定律計算導熱系數。該方法適用于絕熱保溫材料,導熱系數測試范圍通常在0.002W/(m·K)至2W/(m·K)之間,在中低溫測試中兩側熱損失影響小,可作為防護熱板法的替代方案。
  熱流計法導熱儀的核心組件包括:
  樣品室:用于放置待測樣品,內部可通入惰性氣體以減少空氣對測試結果的干擾。
  加熱器與冷卻系統:加熱器作用于樣品室,使內部溫度升高;冷卻系統則維持低溫端溫度,共同建立穩定的溫度差。
  溫度控制器:精確控制樣品室內部的溫度,確保測試過程中溫度差恒定。
  溫度傳感器:測量樣品室內部的溫度,為溫度控制器提供反饋,保證溫度控制的準確性。
  熱流計:核心測量部件,通常由熱敏探頭和保護平板組成,采用高靈敏度材料制成,能夠快速響應溫度變化,測量樣品表面上下兩側的溫度差,進而計算出熱傳導率。
  數據處理系統:與計算機連接,實現數據的實時采集、處理、分析和報告生成,支持測試結果的圖表化顯示,提高實驗效率。

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