Question

导热系数的测定

Answer 1

测量固体的导热系数有两种方法：稳态法和非稳态法（即瞬态法）。稳态法就是当待测试样上温度分布达到稳定后,通过测量试样内的温度分布和穿过试样的热流来测出导热系数。

最简单的就是将固体试样制成一块厚度均匀的平板,放在一个绝热的装置里,从试样一侧加热,在另一侧散热,试样四周严格绝热保温。用一个补偿加热器维持装置内的温度稳定。试样应该较大,以便能适用一维导热假设。

稳态导热的基本公式为：Q = A * k * dT/dx （1） 其中Q为试样导热速率（W）；A为试样正面面积（m2)； k为要测定的导热系数(W/m.K)；dT为沿着试样厚度方向两个热电偶之间的温差（C）；dx为沿着偶读方向两个热电偶之间的距离(m).dT/dx称为温度梯度。

这样,待测试样的导热系数为：k = (Q / A) / (dT/dx) （2）稳态法通常要求试样质地均匀、干燥（含湿会影响测定精度）、平直、表面光滑。

如果采用电加热,Q就是指电加热装置的瓦数（W）。但是,用于散热补偿的另一个小加热功率不应算在Q内,因为这一部分热流并未穿过试样正面传导到另一侧。