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三种导热硅胶片导热系数测试方法,你知道吗?

来源:导热硅胶片  发布时间:2018-08-02   点击量:166

三种导热硅胶片导热系数测试方法,你知道吗?分别是热板法(Hot Plate)/热流计法(Heat Flow Meter)、激光散光法(Laser Flash)和Hot Disk(TPS技术)。

三种导热硅胶片导热系数测试方法,你知道吗?

1. 热板法(Hot Plate)/热流计法(Heat Flow Meter)稳态法,原理是Fourier传热方程式计算法:

dQ=-λdA·dt/dn

其中:式中 Q-----导热速率,w;

A------导热面积,m2;

dt/dn-----温度梯度,K/m;

λ------导热系数,w/m·K;

测试过程中对样品施加一定的热流量,测试样品的厚度和在热板/冷板间的温度差,得到样品的导热系数,测试过程中需要样品为常规形状的大块体以获得足够的温度差。误差来源:热板/冷板中的样品没有很好的进行保护,存在一定的热损失。测温元件是热电偶,将热板/冷板间隙的界面影响都计算在内。第一个误差来源令这个方法不适合导热系数>2W/mK的样品,热损失太大,而且温度越高,误差越大。第二个误差来源实际是将接触热阻也计算在内,温度差偏大,因此实际测得的导热系数偏低。另外,这一方法只能提供导热系数的数据,精度为5%。

2. 激光散光法(Laser Flash)

瞬态法,其原理是一束激光打在样品上表面,用红外检测器测下表面的温度变化,实际测得的数据是样品的热扩散率,通过与标准样品的比较,同时得到样品的密度和比热,通过Cp=λ/H, H----热扩散系数,m2/s;λ----导热系数,w/m·K;Cp----体积比热,J/m3·K,并通过数据计算得到样品的导热系数。此测试方式优点是快速,非接触法,适合高温,高导热样品,但不适合多层结构、涂层、泡沫、液体、各向异性材料等。原因是激光法测试的是热扩散率,数学模式建立在各向同性材料的基础上,如为多层结构、涂层,或样品存在吸收/辐射,则测得样品的比热出现较大偏差。另外,还需要用其他方法测得密度,才能折算为导热系数,增加了误差的来源。通常,激光脉冲法精度为热扩散率3%,比热7%,导热系数10%。

3、Hot Disk(TPS技术)

样品尺寸:固体:直径或边长大于2mm,厚度大于0.5mm(2个一模一样),样品可以为不规则形状,只要上下表面平整即可;导热系数范围: 0.005―500 W/mK 。温度范围: 室温 ― 700°C,测试原理:瞬变平面热源技术(TPS),测试模块:基本、薄膜、平板、各向异性、单面、比热。探头尺寸:2-29.40 mm 。


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