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导热测试仪器

高温热流计法导热系数测试系统


一、简介

热流计法高温导热系数测试系统是业内第一台热流计法高温热导率测量装置,首次实现了1000℃以下防隔热材料的高温导热系数测量,同时在测量过程中还可以精确模拟气氛环境,全过程的获得材料导热系数随温度和气压变化的性能曲线。

依阳公司出品的热流计法高温导热系数测试系统依据GB 10295-2008标准测试方法,是一个标准的稳态法导热系数测试系统。当被测试样上下的热面和冷面在恒定温度状态下,在被测试样的中心区域和热流测量装置的中心区域会建立起类似于无限大平板中存在的单向稳态热流。通过测量热流密度、试样的热面和冷面温度以及试样厚度获得被测试样的等效导热系数。


二、技术指标


(1)被测对象:刚性和柔性板状材料。

(2)温度范围:100℃~1000℃

(3)气压范围:10Pa~1atm

(4)导热系数测试范围:1W/mK以下。

(5)试样尺寸:边长300mm正方形、试样厚度范围10~50mm。

(6)温度测量精度:±1%。

(7)气压测量精度:±1%

(8)导热系数测量精度:±5%。


三、特点

1. 单试样测量模式,减少了试验过程中对试样的要求,更便于试验操作。

 

2. 采用依阳公司出品的高精度气压控制系统,使得被测试样处于精确控制的气压环境中,由此来模拟不同气氛环境和不同空间高度时材料所处的状态,更准确的对材料的导热系数性能进行测试评价。

 

3. 按照标准测试方法的规定,试样冷热面温度必须均匀,试样上下两个面的温度波动不超过±1%,目前国内外的高温导热系数测试设备都无法实现此要求,都是采用单面整体加热,试样热面无法保证均匀。试样热面温度的不均匀一是会在试样上产生热应力而造成试样变形,二是无法测量较厚板状试样,三是会带来严重的测量误差。依阳公司出品的导热系数测试系统则采用了高温护热加热方式,使得试样热面温度均匀性满足标准方法要求,由此在保证测量精度的前提下可以测量较厚的平板试样,更能满足工程结构件的整体测量。

 

4. 热流计法高温导热系数测试系统可以在试样厚度方向上形成巨大的温度梯度,最大温度梯度可以达到900℃以上,由此来真实模拟和测量隔热材料在实际使用条件下的材料隔热性能。采用了不到1mm厚的薄膜热流计来测量流经整体试样的热流密度,有效保证了试样上大的温度梯度实现。由于此测试系统可以实现最大70mm厚的试样测量,可以通过调整试样厚度和层数进行不同温度梯度下的热导率测试,试验条件和测试参数的设计更灵活,可以满足不同测试条件的需要。

 

5. 材料在高温条件下会发生热膨胀现象,特别是低密度类隔热材料的热膨胀系数更是很大,因此在实际测试过程中,通常所进行的室温条件下试样厚度测试数据并不能代表实际测试过程中的试样厚度,而试样厚度的准确与否对导热系数测量精度有严重影响。依阳公司出品的高温导热系数测试系统配备了激光在线试样厚度测量装置,可以在整个测试过程中实时监测试样的厚度变化,保证了测量准确性。


四、技术资料

(1)GB/T 10295-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法

(2)热流计法高温热导率测试系统设计--均热板的热模拟计算分析

(3)气压对材料热导率测试影响的试验研究

(4)真空隔热板(VIP)及其墙体导热系数和热阻测试方案设计