科學(xué)指南針-熱常數(shù)分析儀hotdisk測(cè)試中常見問題與解答
1.hotdisk粉末壓片測(cè)試導(dǎo)熱系數(shù)時(shí),一般情況下所用的壓力是多少?
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壓片機(jī)使用的是YP-15紅外壓片機(jī),壓片模具是直徑30mm的,粉末壓片壓力一般在10-15噸,樣品尺寸厚度在3-5mm左右,如下圖所示。
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2.導(dǎo)熱結(jié)果圖中的熱擴(kuò)散率怎么得到的?
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熱擴(kuò)散率是通過公式擬合得到的,是儀器根據(jù)得出的導(dǎo)熱系數(shù),經(jīng)過公式計(jì)算得到,導(dǎo)熱系數(shù)是直接測(cè)試的,熱擴(kuò)散系數(shù)是通過最小二乘法以及導(dǎo)熱系數(shù)的值進(jìn)行擬合推算出來的,所以精度會(huì)有所下降,并且如果樣品表面精度很差,或兩塊樣品平行度較差,與探頭接觸較差,熱擴(kuò)散系數(shù)結(jié)果誤差會(huì)增大。
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3.為什么結(jié)果圖中給出的體積比熱僅供參考,不能和DSC藍(lán)寶石法得出的比熱對(duì)比?
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導(dǎo)熱系數(shù)是儀器直接測(cè)試得出的,由公式導(dǎo)熱系數(shù)=熱擴(kuò)散*體積比熱,體積比熱是直接用測(cè)出來的導(dǎo)熱系數(shù)除以熱擴(kuò)散系數(shù),誤差的疊加會(huì)導(dǎo)致體積比熱精度的降低,如果樣品表面質(zhì)量較差,熱擴(kuò)散系數(shù)結(jié)果精度下降,得出來的體積比熱會(huì)更受影響,精度下降。
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4.為什么hotdisk、激光導(dǎo)熱法和熱板法測(cè)試的結(jié)果有所不同?
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這主要是由于不同測(cè)試方法的測(cè)試原理不同、測(cè)試儀器的測(cè)試方法不同導(dǎo)致的。hotdisk是直接測(cè)試得出樣品的導(dǎo)熱系數(shù)值。激光導(dǎo)熱儀直接測(cè)試的結(jié)果確實(shí)是熱擴(kuò)散系數(shù),根據(jù)公式熱導(dǎo)率λ=熱擴(kuò)散系數(shù)α*比熱容 Cp*密度ρ,計(jì)算樣品的熱導(dǎo)率需要測(cè)出樣品的密度和比熱容。
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5.對(duì)于涂層材料如何測(cè)試涂層的導(dǎo)熱系數(shù)?
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1.對(duì)于導(dǎo)熱系數(shù)較低(0.005W/mK-2W/mK)的涂層,可以使用薄膜模塊測(cè)試,用基低做背景材料,因此可以直接測(cè)試出涂層的導(dǎo)熱系數(shù)。
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2.對(duì)于導(dǎo)熱系數(shù)大的涂層,如果厚度均勻的話,需要確定涂層的厚度,先測(cè)基底的導(dǎo)熱,然后再測(cè)整體的導(dǎo)熱值,通過厚度換算,計(jì)算公式是:基底厚度/樣品厚度*基底導(dǎo)熱+涂層厚度/樣品厚度*涂層導(dǎo)熱=樣品導(dǎo)熱。
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6.導(dǎo)熱系數(shù)的原理是什么?
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包圍探頭的樣品無限大或測(cè)試過程中熱流在樣品內(nèi)部傳遞是模型成立的前提,依據(jù)鎳的特性,溫度和電阻的關(guān)系呈線性關(guān)系,可通過了解電阻的變化可以知道熱量的損失,從而反映樣品的導(dǎo)熱性能。
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7.樣品有一定的彎曲度,測(cè)試時(shí)候如何保證樣品和探頭緊密貼合?
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如果材料較軟,我們會(huì)施加一定壓力,讓其貼近樣品探頭即可,如果材料較硬,可以客戶自行磨平或剪裁至2*2cm的平面供測(cè)試使用。
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8.測(cè)試時(shí)間需要控制哪些參數(shù)(功率、時(shí)間等)來得出穩(wěn)定的導(dǎo)熱系數(shù)?
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(1)調(diào)整時(shí)間和功率使導(dǎo)熱系數(shù)使瞬態(tài)溫升保持在基本模塊2K左右,平板模塊5K左右,獲得推導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)的直線要保持平滑的。
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(2)取點(diǎn)范圍的確定應(yīng)保證探測(cè)深度不超過樣品邊界,對(duì)于復(fù)合材料,應(yīng)確保探測(cè)深度接近樣品邊界,以獲得樣品的表觀或者整體的導(dǎo)熱系數(shù)。
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(3)偏差分布圖離散分布,末端向下或向上傾斜的點(diǎn),表明是超過了樣品邊界或產(chǎn)生了對(duì)流,應(yīng)該去掉該點(diǎn)。
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9.hotdisk的薄膜和平板模塊介紹?
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薄膜模塊介紹:
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(1)適用范圍:紙、織物、布、高聚物薄膜等絕緣材料
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(2)樣品允許厚度范圍:10μm-2mm
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(3)樣品允許導(dǎo)熱系數(shù)范圍:0.005W/mK-2W/mK
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(4)薄膜模塊有專用探頭7854,直徑28mm,因此薄膜樣品直徑至少大于28mm
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平板模塊介紹:
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(1)適用范圍:陶瓷片、金屬片、硅片等導(dǎo)熱材料
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(2)導(dǎo)熱系數(shù): >1W/mK
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(3)厚度: 0.07 mm-7 mm
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(4)探頭與基本模塊通用,并要滿足:1.2<探頭半徑/樣品厚度<32
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