一、概述
材料的热导率是研究材料物理性能的一个重要参数指标,在航空、原子能、建筑材料,非金属材料等工业部门都要求对有关材料的热导率,进行预测或实际测定。其测试方法分为稳态法和动态测试法,该仪器基于护热平板法的原理,兼配相关国标要求,并作出了相应的改进,由计算机自动完成测试工作,并对各状态点进行数字化显示。亦可人工完成测试,满足了材料检测研究部门对材料导热系数的高精度测试要求。仪器参考标准:GB/T10294-1998及GB/T3392-82《塑料导热系数试验方法,护热平板法》。
二、主要技术性能
1、应用范围
本仪器适用于测定干燥或不同含湿状况下匀质板状材料的导热系数。
导热系数范围:0.015~2w/m·k(或0.035~5w/m·k)
2、可以完成平板法测试,仪器提供了对实验温度实现可控状态下的测试。
3、仪器实现数字化及测温程度优于0.2级,室温自动电子补偿,亦可采用外部冰点补偿。
4、电源:220V/50HZ,采用高精度稳压电源。
5、测量结果,准确度: ±3%,(±5%)
度: ±2%,(±3%)
重复性: ±2%
6、计量加热功率35W±1%。
7、可连接上位机(实际计算机自动测试,在稳态条件下只需6秒钟可测试一组数据)。
8、可显示实验参数、曲线,并实现数据打印输出。
9、工作条件
①环境温度 10°~35℃
②相对湿度 ≤80%RH
③室温要求稳定 日平均温度波动≤±1.5℃
10、试样尺寸及有效面积要求:
zui大尺寸及有效面积:200×200×50(mm)
zui小尺寸:100×100×5(mm)
要求与极板接触面平整。
三、仪器装置
仪器由高精度稳压电源内置,测温仪表;上极板加热器,上、下极板,测温热电偶,上、下极恒温水糟,计算机测试系统组成。
1、试件部分:包括恒温装置,zui高80℃。
2、加热系统:计量功率加热器。
3、保护热板层,温度可设定。
4、测温系统:采用数显示高精度仪表,保证其精度和稳定性,并实现零点内部补偿。(也有采用模块化设计的系统)。
5、计量功率采用恒定加热,并数字显示,精度优于1%。可调节。
6、计算机测试部件,包括,计算机一套和通讯组件及软件。
四、操作步骤
(一)对试件的要求:
1、取样应从样品材料中均质部位处取。
2、取样大小成型尺寸不能大于200×200×50(mm)
3、取样后将试样表面平整处理,并同时取3~5块样试验,一组试样必须是同一配比原料组成,其容重差小于5%。
4、试件两表面应平行,且厚度均匀,与极板接触面应平整且结合紧密。试验时,可在此面涂上一层相同材料的粉状料或涂上一层高温导热胶,不能含杂质及灰尘。
5、粉状材料用围框的办法按上述原理处理。
6、试验前应用游标卡尺,测量样品厚度,到0.01mm。或采用其它方式测量样品厚度,检测四个点,取平均值为厚度,(单位为米)
7、样品的处理方法参照相关原料的国家标准。
(二)、操作
1:温控表校验:将冷板热板恒温水槽的温度值设置相同,并且高于环境温度5℃,合上仪器上盖,(注意:中心加热板不能加热)观察中心,护热,冷板温度表值,不变化时,修改温控表的平移参数值,使三块表的温度值与恒温水槽的温度值相同。
2:测厚调零:合上仪器上盖,4块百分表预压25mm。
3:实验步骤:按标准取样,将样品放在冷热板的中间,合上仪器上盖,设置冷板恒温水槽的温度值高于环境温度5℃,热板恒温水槽的温度值设置高于冷板温度10℃,当主,护热板温度不变化时,主加热板加热,调节功率,使主,护热板温度相同,并且主加热板温度波动每小时不超过0.5℃
4:实验数据:试样厚度和功率
5、完成以上工作后装好试样将电源打开,15分钟后,按实验要求设定好实验温度,参照仪表说明书,如设定到100℃,待温度达到设定要求后,开始做实验。
6、所有温度仪表显示均稳定在设定温度范围±0.5℃时,将计算机开启,进入测试软件界面。
7、满足条件以后,进入测试软件界面。可由计算机自动完成,或人工手动完成。
8、按计算机提示输入试验温度,若满足试验温度条件,进行一下步输入;试样厚度mm,有效面积mm2。
9、此时计算机进入模拟热流模型状态;当计算机检测到,满足数学模型,进入测试状态,每隔一定时间检测出导热系数,试验结束后进入导热系数结果输出;计算出当次的平均导热系数。如联接计算机则可以打印出试验报告。
10、试验结束,返回初始状态,用相同试样,做3~5次;zui后得出的结果为该试样的导热系数。
五、注意事项
1、该仪器是基于保护热板法(稳态法)的原理;并作了一些数学模型的改进,利用计算机模拟数学模型进行测试。
2、利用该仪器提供的五通道热电偶信号输入,用户可以模拟法或其它测试方法的数学模型进行测试。
3、本方法基本试样上下两面稳定温度下,测量通过试样有效传热面积,求其导热系数。
入== =
单位:M/m.k
I:热极电流(A);U:热极加热电压(V);d:试样厚度(米)
S:试样有效受面积(m2);△Z:测定时间间隔 小时
△T:冷热极板间(试样两平面)平均温差K。
结果:到小数点后三位有效数字。
4、该试验要求,制样,以保证测试结果的性。
5、参照随机所配样本尺寸厚度制取试样。
6、所配计算机为台式机;与 仪器的接口线应尽量短。
7、电源要求220V,由本机所带高精度稳压电源提供,用户外接电源,应确保可靠性和接地性能良好。
六、软件安装
1:确认系统安装为WONDOWS XP/SP2,OFFICES 2000
2:将随机配套光盘放入光区,找到相应文件夹,如:DRX-1找到含setup.exe图标的文件,确认后按提示要求安装,直到提示安装成功。
3:确认与仪器连线正确后从程序菜单进入或自建的桌面快捷进入系统 。
七、产品配套
1、测试主机 一台
2、高精度恒温水糟控制器 两台
3、计算机(带打印机) 一套(按合同配置)
4、测试软件 一套
7、标样 一件
8、说明书 一份
9、合格证 一份