襄阳市绝缘材料导热系数检测 热扩散率测定

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：astm5470），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 5470

　　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：

　　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方便、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（hotdisk探头），我们也将其称之为hot disk法。hotdisk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。

　　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)。