方法一:穩(wěn)態(tài)法
穩(wěn)態(tài)法是經(jīng)典的保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定方法,至今仍受到廣泛應(yīng)用。其原理是利用穩(wěn)定傳熱過程中,傳熱速率等于散熱速率的平衡狀態(tài),根據(jù)傅里葉一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)模型,由通過試樣的熱流密度、兩側(cè)溫差和厚度,計(jì)算得到導(dǎo)熱系數(shù)。原理簡(jiǎn)單清晰,精確度高,但測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)環(huán)境條件要求較高。穩(wěn)態(tài)法適合在中等溫度下測(cè)量的導(dǎo)熱系數(shù)材料。適用于巖土、塑料、橡膠、玻璃、絕熱保溫材料等低導(dǎo)熱系數(shù)材料。
方法二:熱流法
熱流法是一種比較法,是用校正過的熱流傳感器測(cè)量通過樣品的熱流,得到的是導(dǎo)熱系數(shù)的絕對(duì)值。測(cè)量時(shí),將厚度均勻的樣品插入于兩個(gè)平板間,設(shè)置一定的溫度梯度。使用校正過的熱流傳感器測(cè)量通過樣品的熱流,傳感器在平板與樣品之間和樣品接觸。
方法三:瞬態(tài)法(非穩(wěn)態(tài)法)
瞬態(tài)法是最近幾十年內(nèi)開發(fā)的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量方法,用于研究中、高導(dǎo)熱系數(shù)材料,或在高溫度條件下進(jìn)行測(cè)量。瞬態(tài)法的特點(diǎn)是測(cè)量速度快、測(cè)量范圍寬(最高能達(dá)到2000℃)、樣品制備簡(jiǎn)單。工作原理是:提供樣品—固定功率的熱源,記錄樣品本身溫度隨時(shí)間的變化情形,由時(shí)間與溫度變化的關(guān)系求得樣品的熱傳導(dǎo)系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)和熱容。瞬態(tài)法適合于測(cè)量高導(dǎo)熱系數(shù)材料或在高溫條件下的測(cè)量。適用于金屬、石墨烯、合金、陶瓷、粉末、纖維等同質(zhì)均勻的材料。
目前導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定方法分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法(也叫非穩(wěn)態(tài)法)兩大類。上面主要是詳細(xì)介紹了兩大類測(cè)試方法中主要測(cè)試方法,其實(shí)不同的材料應(yīng)用的測(cè)試有所不同,因此,在采購(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀之前,要對(duì)其基本的測(cè)試方法有一定的了解,并且根據(jù)測(cè)試的材料,選擇合適的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試,才能保證導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。并且儀器的使用要根據(jù)正規(guī)的操作,減少測(cè)量誤差。