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如何在防護熱板法測試中確保熱流的穩定

更新時間:2025-12-20      點擊次數:29

各位同仁,防護熱板法是絕熱材料導熱系數測試的標準方法,核心邏輯是 “構建一維熱流場 + 精準控穩 + 量化計算",全程嚴格遵循 GB/T 10294-2008 標準,具體分六步規范執行:

首先一步,試樣預處理與制備。按標準要求,試樣需在 23±2℃、50±5% RH 環境下放置≥72 小時平衡含水率。加工尺寸需匹配計量熱板,常用 100mm×100mm 或 300mm×300mm,厚度 10~50mm,表面粗糙度≤0.8μm。用 0.01mm 精度卡尺測 3 次厚度取平均值,確保試樣平整無傾斜,避免影響熱流傳導。

第二步,儀器校準與參數設定。測試前必須校準:計量熱板與防護熱板溫差需≤0.1℃,溫度傳感器精度校準至 ±0.05℃,功率傳感器滿量程誤差≤±1%。設定熱板溫度(50℃、70℃或 85℃),冷板溫度比熱板低 20~50℃,錄入試樣厚度、有效傳熱面積等基礎數據,確保參數精準。

第三步,試樣安裝與腔體密封。將試樣居中夾在計量熱板與冷板間,貼合不緊密時薄涂導熱系數≥1.5W/(m?K) 的導熱膏(厚度≤0.1mm),降低接觸熱阻。低導熱材料(λ≤0.03W/(m?K))需抽真空至 10?3~10??Pa,排除空氣對流干擾,隨后密封腔體。

第四步,啟動溫控與熱流穩定。開啟加熱制冷系統,計量熱板恒溫,防護熱板同步控溫補償側向散熱 —— 這是該方法核心優勢,強制熱量垂直通過試樣,避免熱流散失誤差,需耐心等待熱穩態。

第五步,熱穩態判定與參數采集。按標準判定:連續 30 分鐘內,加熱功率波動≤±1%、試樣兩側溫差波動≤±0.1℃,且兩熱板溫差≤0.1℃。穩態后自動采集 3 組關鍵數據:加熱功率(Q)、溫差(ΔT)、試樣厚度(d)與傳熱面積(A)。

第六步,數據計算與報告輸出。依據傅里葉熱傳導定律,按 λ=Q×d/(A×ΔT) 自動計算,取 3 組平均值為最終結果(保留 4 位有效數字)。報告需含預處理記錄、真空度數據、穩態曲線、標準編號,確保數據合規可追溯,滿足工程驗收與產品質控需求。




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