LFA比热测试与导热系数计算

合集下载

LFA447 接触热阻计算

2. 将导入的数据载入分析界面，当出现提示进行多层模式计算的对话框时可跳过不计算（点击“否”。此处的计算为根据已知层来计算未知层的热扩散系数，因现在两层事实上均为已知，实验目的是为了得到两层之间的接触热阻，再做“未知层”的计算并无意义）：
3. 点击“测量”>“计算接触热阻”
在出现的对话框中选择基线类型（推荐“线性”，具体请参考“LFA 数据分析向导”），“强制重新计算”选不选都没关系，随后点击“确定”：
个已知层和一个未知层，此处可将任意一层作为未知层（diffusivity 留空）处理。随后编辑温度程序，设定 amplifier、duration 等参数并进行测试：
三、分析计算 1. 在 LFA 数据库中导入测量得到的 LFA447 数据文件。在出பைடு நூலகம்的材料设定对话框中对各层材料的比热与热扩散系数进行链接设定。对于接触热阻的计算，需要上下两层的热扩散系数均为已知（均需链接相应的热扩散系数表）。若测试温度较高，因样品膨胀而导致的厚度与密度变化不可忽略，则还需链接线膨胀系数表。
关于双层模式测量、计算模型选择（“双层热损耗+脉冲修正+接触热阻”）以及附加接触热阻数据／曲线的调出参见“LFA447 双层样品测量与数据分析”。事实上，在计算得到未知层的热扩散系数、并将计算结果使用“工具”>“保存热扩散系数表”导出并链接到材料属性之中后，还可将该样品作为两层均为已知的情况处理、即使用 “测量”>“计算接触热阻”重新计算接触热阻（由于此时上下两层均为已知层，计算值会比“附加接触热阻”更精确一些）。计算完成后在“信号与曲线”对话框中会多出一项“接触热阻”：
可在此对话框中切换常规数据（α、Cp、λ）、附加接触热阻与接触热阻的显示（后两项均需在其他各项全部取消选择后方可选中）。

LFA457数据分析向导资料

LFA447数据分析向导1．新建／打开数据库打开分析软件Proteus LFA Analysis。

弹出如下界面：如果要把导入数据保存在原有的数据库中，选择数据库所在的文件夹，双击打开该数据库。

如果要为导入数据新建一个数据库，选择存盘路径，在“文件名”中输入数据库文件名，点击“打开”，软件会自动创建一个新的数据库文件。

随后出现数据库管理窗口：注：LFA Proteus的数据以Access数据库文件（*.mdb）的形式进行管理。

LFA447（Nanoflash）的原始数据文件（*.dat）需要导入到数据库文件中，一个数据库文件可存放多个测量数据。

从数据分类管理的角度出发，一般建议为每一批样品单独创建一个数据库。

2.导入LFA447数据文件／设定材料属性点击“LFA数据库”窗口的“数据库”菜单下的“导入LFA447文件”，弹出“选择导入文件”对话框：选择所要导入的数据文件，点击“打开”，弹出“导入–材料选择”对话框：如果在数据库中原已有该材料的信息，只需在材料列表中“选择已有材料”即可；如果是新建的数据库或原数据库中没有该材料的信息，则“定义新材料”，点击“下一步”，弹出“材料定义”对话框：LFA Proteus中每一个测试数据都有相应的材料属性定义，包含样品的名称、密度、比热表、热膨胀系数表、热扩散系数表等信息，其中比热、热膨胀与热扩散系数三个表格可通过点击“对应表”按钮进行设定。

对于单层样品：如果仅仅是热扩散系数测试，三个表都不需链接，直接点击“完成”。

如果除热扩散测试外还同时使用比较法计算比热，则此时先可点击“完成”，待比热计算完成后使用“导出比热表”的方法重新对材料属性中所链接的比热表进行设定。

（详见LFA比热与导热系数计算方法）如果已有比热的文献值（或使用其它仪器得到的测量值），需要链接到材料属性中，以便结合热扩散测试结果进一步计算导热系数，则在“比热表”的选项卡中点击“对应表…”，弹出如下窗口：在“已有的比热表”列表中打勾的是当前链接的比热表，保存的是在Nanoflash测量程序中样品定义时输入的Cp值，一般仅为室温下的单点值。

LFA

比热的测试：
Q Cp T m
Cp sam msam Tstd Cp std mstd Tsam
Q相同情况下：
注意： 1. 标样和样品的热物性尽可能接近。 2. 标样和样品的测量条件尽可能一致(样品尺寸、样品温度)。
导热系数的获得：
(T ) (T ) (T ) Cp(T )
1. 日期； 2. 起止时间； 3. 单号、条件； 4. 记录人； 5. 备注（温度、时间）
5.3 违规与处罚
（一）预约实验后如需取消，请提前一天告知相应管理员，如无告知或告知较晚，测试中心有权根据情况收取原测试费30%~50%的机时占用费，并对测试人员予以警告。（二）在培人员未经管理员允许擅自更改仪器重要参数或更改硬件设置，视为违规，测试中心视其严重性追究相应的责任。（三）如签订责任书的人员在预约时间内擅自将仪器交予其它人员，一经发现给予警告或取消其1个月的上机资格。如因此造成的损失，测试中心有权追究其责任。
（四）如签订责任书的人员不遵守测试中心仪器开放管理规定和各实验室操作说明而造成实验室财产损失的用户，一经发现取消其上机资格6个月，测试中心有权按所造成的损失大小追责。（五）违规操作造成实验室损失隐瞒不报者，永久取消其在测试中心的上机资格。
b
λ ：导热系数 α：热扩散系数 Cp：比热 ρ：密度(需准确测量)
液氮杜瓦瓶红外检测器光圈
• 垂直结构系统
• 三个样品位(最大直径 12.7mm）的自动样品切换。
炉体提升装置
样品支架样品热电偶加热元件防辐射片
• 真空密闭系统 (1 Pa) • 样品尺寸: D= 6、8、10、12.7mm L=W=6、10 mm T= 0.1~6 mm

LFA 基本原理

激光闪射仪（LFA）基本原理激光闪射法是一种用于测量材料导热性能的常用方法。

该方法所要求的样品尺寸较小，测量范围宽广，可测量除绝热材料以外的绝大部分材料，特别适合于中高导热系数材料的测量。

测量基本原理示意如下：图中在一定的设定温度T（恒温条件）下，由激光源（或闪光氙灯）在瞬间发射一束光脉冲，均匀照射在样品下表面，使其表层吸收光能后温度瞬时升高，并作为热端将能量以一维热传导方式向冷端（上表面）传播。

使用红外检测器连续测量上表面中心部位的相应温升过程，得到类似于下图的温度（检测器信号）升高对时间的关系曲线：若光脉冲宽度接近于无限小或相对于样品半升温时间近似可忽略，热量在样品内部的传导过程为理想的由下表面至上表面的一维传热、不存在横向热流，且外部测量环境为理想的绝热条件（此时样品上表面温度升高至图中的顶点后将保持恒定的水平线），则通过计量图中所示的半升温时间（在接收光脉冲照射后样品上表面温度（检测器信号）升高到最大值的一半所需的时间）t50（或称t1/2），由下式：α=0.1388*d2/t50（d:样品的厚度）即可得到样品在温度T下的热扩散系数α。

对于实际测量过程中任何对理想条件的偏离（如边界热损耗、样品表面与径向的辐射散热、边界条件或非均匀照射导致的径向热流、样品透明／半透明而表面涂覆不够致密导致的部分光能量透射或深层吸收、t50很短导致光脉冲宽度不可忽略等），需使用适当的数学模型进行计算修正。

由于导热系数（热导率）与热扩散系数存在着如下的换算关系：λ(T)=α(T)*Cp(T)*ρ(T)在已知温度T下的热扩散系数、比热与密度的情况下便可计算得到导热系数。

其中密度随温度的变化可使用材料的热膨胀系数进行修正，在测量温度不太高、密度变化不太大的情况下也可近似认为不变。

比热可使用文献值、可使用差示扫描量热法（DSC）测量，也可在激光闪射法仪器中与热扩散系数同时测量得到（比较法），方法是使用一个与样品几何尺寸相近、热物性相近、表面结构（光滑程度）相同且比热值已知的参比样品，与样品同时进行表面涂覆（确保与样品具有相同的表面激光能量吸收比与红外发射率），并同时进行测量，通过比较样品与参比样的温升信号大小求得。

激光闪射法测量金属试样导热系数的不确定度评定的探讨

不确定度评定的探讨
王洛ꎬ刘自民ꎬ饶磊ꎬ樊明宇ꎬ王俊北ꎬ冯顺华
( 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心安徽马鞍山２４３００２)
摘要:激光闪射法是采用瞬态法测量材料导热系数的常用测量方法之一ꎮ
本文利用激光闪射法测试了金属试样的导热
系数ꎬ分析了测试过程中的各影响因素ꎬ确定了各个环节对测试结果的影响程度ꎬ并提出了相应的措施ꎮ
广泛研究和应用ꎮ[２] － [５]
导热系数ꎮ
λ( Ｔ) ＝ α( Ｔ) × ＣＰ ( Ｔ) × ρ( Ｔ)
α ＝０. １３８８ ×
２
ｈ
ｔ５０
(１)
(２)
由于测量误差的存在ꎬ对被测量值的不能肯定
式中:λ( Ｔ) 为温度Ｔ下样品的导热系数ꎬｗ /
表明结果与被测量的真值愈接近ꎬ质量越高ꎬ可信
技术人员ꎮ
公司的ＬＦＡ４２７型激光闪射导热仪ꎮ 首先ꎬ将金属
试样制备为直径为 Ø１２. ５ｍｍꎬ质量为２. ６４ｇ的圆
柱形圆片ꎬ上下两表面平行且光滑ꎬ试样的厚度应
由试样的热扩散系数所定ꎬ用游标卡尺实测厚度为
２. ５６ｍｍꎬ在２００ ℃ 进行１０次测量ꎬ１０次测量结果
如表１所示ꎮ
第２９卷第４期
２０１９年１０月
安徽冶金科技职业学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ. ２９. Ｎｏ. ４
Ｏｃｔ. ２０１９
激光闪射法测量金属试样导热系数的
控制一定的温度ꎬ然后由激光源发射的光脉冲均匀
图１激光闪射法测试原理示意图
１２. ５ｍｍ直径) 的下表面ꎬ使试样均匀加热ꎬ通过红

LFA447 操作步骤

LFA447操作步骤：1．揿下面板上的“interlock”按钮，同时将顶盖往后推开。

2．将炉体的盖子提出并搁放在仪器顶盖边上的防擦板上。

（如图1－1）3．使用提出器提出样品托盘，同样将其搁放在防擦板上。

（如图1－2）1－1提出炉体盖子1－2提出样品托盘4．将按照样品托盘规格制好的样品，放入样品托盘相应位置。

5．将样品托盘放入样品架，盖上炉体盖子。

6．按住“interlock”按钮，同时将顶盖拉回原位。

7．利用软件设置进行测试。

LFA 447软件操作步骤：一．样品测试1．打开LFA447测试程序Nanoflash ，测试窗口如图2-1所示：样品设置栏2-1 Nanoflash 测试窗口2．用鼠标点击“样品设置栏”中相应样品的位置，按照如图2-2所示对样品参数进行设置。

设置完成后点击“define ”按钮结束设置，回到测试窗口。

2-2 样品参数设置窗口3．在“测试标题”中填入相应的内容，点击“添加/删除样品栏”中的添加按钮编辑样品的测试程序，如图2-3所示。

在该窗口可以设置样品第一个闪射点的温度(Temp)、温度点数(Steps)、各温度点之间的温差(Inc)、每一温度点上重复测试的闪射点的点数(Shots)。

例如，对某一样品测试30C、80C、130C、180C四个温度点的热扩散系数，每一温度点重复打三个点取平均值。

则可将“Temp”设为30，“Steps”设为4, “Inc”设为50, “Shots”设为3。

设置完毕，点击添加完成。

（若需删除当前样品，点击“Romove”）2-3添加闪射点窗口4．设置温度程序区域的Filter、Pulse Width、Preamp、Mainamp、Duration等参数。

Filter: 滤光片的滤光百分比。

Pulse Width: 激光脉冲宽度。

Preamp: 前级放大器增益。

Main amp: 主放大器增益。

Duration: 采样时间。

Delay: 采样结束后的延迟时间。

导热系数传热系数热阻值概念及热工计算方法简述实用版)

导热系数传热系数热阻值概念及热工计算方法简述实用版)导热系数（thermal conductivity）是指材料在单位厚度下，单位横截面积上，单位温度梯度下导热流通过的热量。

它是材料传热性能的一个重要物理参数，用来描述材料导热的能力，单位为W/(m·K)。

传热系数（heat transfer coefficient）是指在单位时间内，单位面积上的热量传递速率和温度差之比。

传热系数是决定传热效果的关键参数，既包括传热介质的传热性能，也包括传热表面的影响。

传热系数取决于传热介质、传热表面的性质以及流体运动状态等因素，单位为W/(m²·K)。

热阻值（thermal resistance）是指导热性能中的阻力，是指导热系数与材料厚度之比。

热阻值越大，材料的导热能力越差，热阻值的倒数即为热传递系数。

热阻值用于描述传热材料、传热介质或传热结构的阻碍传热的能力，单位为m²·K/W。

在热工计算中，一般采用以下方法进行计算：1.导热系数的计算方法：-实验法：通过实验测量材料在恒定温度下的导热流量和温度梯度，计算出导热系数。

-经验法：根据材料的化学成分和结构特点，通过经验公式计算导热系数。

-理论法：根据材料的微观结构和热力学性质，运用统计物理学或分子动力学方法计算导热系数。

2.传热系数的计算方法：-实验法：通过实验测量传热介质上的温度变化和热流量，计算出传热系数。

-经验法：根据传热界面状态、流体性质和运动状态等因素，通过经验公式计算传热系数。

-理论法：根据传热介质、传热表面和流体的性质，运用传热学的基本原理和方程计算传热系数。

3.热阻值的计算方法：-单层材料的热阻值计算：将材料的导热系数与材料厚度相除即可。

-多层材料的热阻值计算：将每一层材料的热阻值相加，得到整个材料的热阻值。

-热阻值的加和法则：当多个材料层相连时，计算每个材料层的热阻值，再将热阻值加和。

当多个材料层并联时，计算每个材料层的热导率的倒数，再将倒数加和后再取倒数。

导热系数的计算公式

导热系数的计算公式导热系数是物质传导热量的性质参数，它反映了物质对热量的传导能力。

在工程领域中，准确计算导热系数对于材料的选择和热传导问题的分析都具有重要的意义。

本文将介绍导热系数的计算公式及其相关内容。

导热系数的计算公式如下：λ = (Q × L) / (A × ΔT)其中，λ表示导热系数，Q表示热量，L表示传热长度，A表示传热面积，ΔT表示温差。

导热系数的计算公式是基于热传导定律推导出来的。

热传导定律指出，热量的传导速率正比于传热面积，与温差成正比，与传热长度成反比。

因此，当我们知道热量、传热面积、传热长度和温差时，就可以通过导热系数的计算公式计算出导热系数。

在实际应用中，我们常常需要根据材料的特性参数来计算导热系数。

各种材料的导热系数不同，这取决于材料的热传导性能。

一般来说，金属材料的导热系数较高，而绝缘材料的导热系数较低。

根据导热系数的大小，我们可以判断材料的热传导性能。

导热系数的计算公式还可以用于解决一些热传导问题。

例如，我们可以利用导热系数计算材料的热传导速率，从而了解材料的保温性能。

另外，通过导热系数的计算公式，我们还可以计算材料的热阻，用于评估材料的隔热性能。

需要注意的是，导热系数的计算公式是在一定条件下成立的。

在实际应用中，我们需要根据具体的情况来选择合适的计算公式。

例如，如果材料的导热系数随温度变化较大，我们需要考虑温度对导热系数的影响。

导热系数是物质传导热量的重要参数，它反映了物质对热量的传导能力。

通过导热系数的计算公式，我们可以计算出导热系数，并应用于热传导问题的分析和材料的选择。

在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的计算公式，并注意计算条件对导热系数的影响。

通过合理应用导热系数的计算公式，我们可以更好地理解和应用导热系数的概念，为工程实践提供有益的参考。

LFA 基本原理

激光闪射仪（LFA）基本原理激光闪射法是一种用于测量材料导热性能的常用方法。

该方法所要求的样品尺寸较小，测量范围宽广，可测量除绝热材料以外的绝大部分材料，特别适合于中高导热系数材料的测量。

其中密度随温度的变化可使用材料的热膨胀系数进行修正，在测量温度不太高、密度变化不太大的情况下也可近似认为不变。

导热系数计算公式例题

导热系数计算公式例题在热传导过程中，导热系数是一个重要的参数，它用于描述材料在单位温度梯度下传热的能力。

导热系数的大小直接影响着材料的传热性能，因此对于工程领域中的热传导问题来说，导热系数的准确计算至关重要。

导热系数的计算公式通常是通过实验测定得到的，但在某些情况下，我们也可以利用材料的基本性质和结构参数来估算导热系数。

下面我们将通过一个具体的例题来介绍导热系数的计算公式。

假设我们需要计算一种材料的导热系数，该材料的密度为ρ，比热容为C，热传导率为λ。

我们可以利用以下的计算公式来求解导热系数：\[ k = \frac{λ}{ρC} \]其中，k为导热系数，λ为热传导率，ρ为密度，C为比热容。

假设我们有一种铜材料，其密度为8.96g/cm³，比热容为0.385J/g·°C，热传导率为401W/m·K，我们可以利用上述公式来计算铜的导热系数。

首先，我们需要将密度和比热容的单位转换为与热传导率相同的单位，即将密度转换为kg/m³，比热容转换为J/kg·°C。

铜的密度为8.96g/cm³，转换为kg/m³为8960kg/m³；比热容为0.385J/g·°C，转换为J/kg·°C为385J/kg·°C。

将以上数据代入计算公式中，可以得到铜的导热系数为：\[ k = \frac{401W/m·K}{8960kg/m³ 385J/kg·°C} \]\[ k ≈ 0.108W/m·K \]通过以上计算，我们得到了铜材料的导热系数为0.108W/m·K。

这个值可以帮助我们更好地了解铜材料的传热性能，从而在工程设计中更合理地选择材料和优化传热系统。

需要注意的是，在实际工程中，材料的导热系数可能会受到温度、压力、材料结构等因素的影响，因此在计算导热系数时需要综合考虑这些因素，以得到更准确的结果。

热电池材料热物理特性参数的测试与分析

热电池材料热物理特性参数的测试与分析王超;刘建青;兰伟;刘效疆;崔益秀【摘要】在搭建热电池热仿真模型的过程中,获取精确的材料热物理特性参数是至关重要的环节.分别采用热机械分析法、差示扫描量热法和激光闪射法测试了热电池主要材料的密度、比热容和导热系数,分析了比热容和导热系数随温度的变化特性,并采用多项式拟合的方式对其进行了量化.%Obtaining the accurate thermo-physical parameter of materials is a critical step in the process of building up the thermal model for thermal battery.The density,specific heat capacity and thermal conductivity of the main thermal battery materials were separately tested by thermo-mechanical analysis,differential scanning calorimetric and laser flash method.The variation characteristics of specific heat capacity and thermal conductivity along with temperature were analyzed and presented by polynomial fitting.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2018(042)002【总页数】2页(P237-238)【关键词】热电池;热物理特性;比热容;导热系数【作者】王超;刘建青;兰伟;刘效疆;崔益秀【作者单位】中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】TM911研究热电池工作过程中的热传导规律对其热设计优化、工作寿命预测和安全性评估均具有指导意义[1]。

耐驰LFA激光导热仪原理与测试

闪光导热仪LFA原理与测试一、概述材料的导热性能测试方法众多，大体可分为稳态法与瞬态法两大类。

其中稳态法（包括热流法、保护热流法、热板法等）根据Fourier方程直接测量导热系数，但温度范围与导热系数范围较窄，主要适用于在中等温度下测量中低导热系数材料。

瞬态法则应用范围较为宽广，尤其适合于高导热系数材料以及高温下的测试，其中发展最快、最具代表性、得到国际热物理学界普遍承认的方法是闪光法（Flash Method，有时也称为激光法，激光闪射法）。

闪光法所要求的样品尺寸较小，测量范围宽广，可测量除绝热材料以外的绝大部分材料，特别适合于中高导热系数材料的测量。

除常规的固体片状材料测试外，通过使用合适的夹具或样品容器并选用合适的热学计算模型，还可测量诸如液体、粉末、纤维、薄膜、熔融金属、基体上的涂层、多层复合材料、各向异性材料等特殊样品的热传导性能。

闪光法相关测量标准：ASTM E1461：Standard Test Method for Thermal Diffusivity of Solids by the Flash MethodDIN EN821DIN30905二、原理闪光法直接测量的是材料的热扩散系数，其基本原理示意如下：图中在一定的设定温度T（由炉体控制的恒温条件）下，由激光源或闪光氙灯在瞬间发射一束光脉冲，均匀照射在样品下表面，使其表层吸收光能后温度瞬时升高，并作为热端将能量以一维热传导方式向冷端（上表面）传播。

使用红外检测器连续测量样品上表面中心部位的相应温升过程，得到类似于下图的温度（检测器信号）升高对时间的关系曲线：在理想情况下，光脉冲宽度接近于无限小，热量在样品内部的传导过程为理想的由下表面至上表面的一维传热、不存在横向热流，外部测量环境则为理想的绝热条件、不存在热损耗（此时样品上表面温度升高至图中的顶点后将保持恒定的水平线），则通过计量图中所示的半升温时间t50（定义为在接受光脉冲照射后样品上表面温度（检测器信号）升高到最大值的一半所需的时间，或称t1/2），由下式：α=0.1388*d2/t50（d:样品的厚度）即可得到样品在温度T下的热扩散系数α。

准稳态法比热与导热系数测定

准稳态法比热与导热系数测定热传导是一种重要的物理现象，它在工程、物理、化学等领域都有着广泛的应用。

为了研究热传导现象，我们需要测定材料的比热和导热系数。

本文将介绍一种测定材料比热和导热系数的方法——准稳态法。

一、准稳态法的原理准稳态法是测定材料比热和导热系数的一种常用方法。

它的原理是基于热传导的基本方程式：frac{partial T}{partial t} = alphaabla^2 T其中，T是温度，t是时间，alpha是热扩散系数，abla^2是拉普拉斯算子。

在准稳态条件下，即当时间足够长时，温度分布不再随时间变化，即frac{partial T}{partial t} = 0因此，我们可以得到下面的方程：abla^2 T = 0根据边界条件，我们可以求出温度分布，从而计算出材料的比热和导热系数。

二、准稳态法的实验步骤1. 实验装置准稳态法的实验装置主要包括一个热源、一个热传导材料和一个温度传感器。

2. 实验步骤（1）将热源放置在热传导材料的一端，并加热。

（2）等待一段时间，使得温度分布达到准稳态。

（3）在热传导材料的另一端放置一个温度传感器，记录温度随时间的变化。

（4）根据温度分布和时间变化，计算出材料的比热和导热系数。

三、准稳态法的优缺点1. 优点准稳态法测定材料比热和导热系数的方法简单，实验装置也比较容易搭建。

2. 缺点准稳态法需要等待一段时间，使得温度分布达到准稳态，这会导致实验时间较长。

此外，准稳态法对实验环境的影响比较大，需要对实验环境进行控制。

四、结论准稳态法是一种测定材料比热和导热系数的有效方法，它基于热传导的基本方程式，通过测量温度随时间的变化来计算材料的比热和导热系数。

虽然准稳态法需要等待一段时间，但它的实验装置简单，对实验环境的要求也比较低，因此在实际应用中具有一定的优势。

导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法（简述实用版）

导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法（简述实用版）导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数λ[W/(m.k)]：导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米?度(W/m?K,此处的K可用℃代替)。

导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。

传热系数K [W/(㎡?K)]：传热系数以往称总传热系数。

国家现行标准规范统一定名为传热系数。

传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K，℃)，1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米?度(W/㎡?K，此处K可用℃代替)。

传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。

热阻值R(m.k/w)：热阻指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。

单位为开尔文每瓦特（K/W）或摄氏度每瓦特（℃/W）。

传热阻：传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。

传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米*度/瓦（㎡*K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。

（节能）热工计算：1、围护结构热阻的计算单层结构热阻：R=δ/λ式中：δ—材料层厚度(m)；λ—材料导热系数[W/(m.k)]多层结构热阻：R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn 式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11)Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)R —围护结构热阻(m.k/w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)]Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡?K)]②导热系数λ[W/(m.k)]=厚度δ(m) / 热阻值R(m.k/w)③厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]④厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡?K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数（见下表）R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。

LFA比热测试与导热系数计算

LFA447 比热与导热系数计算方法1.在Nanoflash 测试程序中使用相同的温度程序分别对标准（参比）样品与待测样品进行测试。

测试注意点：a. 样品与参比的表面形状与尺寸原则上尽量一致。

b. 样品与参比的厚度尽量接近。

c 样品与参比在热物性、特别是热扩散系数方面相差不太大。

d. 样品表面光滑。

e. 为保证样品与参比表面的光学特性一致，通常建议对样品与参比同时进行石墨喷覆（正反面均需喷覆）f. 样品与参比放入支架后，加上相同规格的遮光片（进一步确保两者采样面积的一致）2. 打开LFA Proteus 分析软件，在数据库管理窗口中使用“数据库”菜单下的“导入LFA447文件”功能，依次导入参比与样品的测量数据。

这里需要注意的是导入参比数据时需要链接相关的标准比热表。

即在出现下图所示的对话框时点击“对应表…”：在其后出现的对话框中选择“增加” “从标准文件…”随后出现如下界面，选择参比所对应的标准比热表。

打开文件后出现如下界面，点击“保存”：出现如下对话框，在新链接的比热表左侧打勾（原先默认的比热表可以删除），点击“关闭”：再在“材料定义”对话框中点击“完成”，即完成数据的导入工作。

3. 使用数据库管理窗口的“载入分析窗口”功能，分别将参比与样品的原始数据装载到同一分析窗口中。

如下图所示。

若样品尚未进行计算，在载入过程中软件会提示选择模型进行计算。

此时选择合适的模型，进行计算即可。

（详见《LFA数据分析向导》）4. 点击“测量”菜单下的“计算比热”, 在出现的“选择用于比热计算的测量”对话框中将已知比热值的标准样品选为“参比”，未知样品选为“样品”：点击“确定”，计算得到的样品比热值即出现在分析窗口中：选中任一比热数据点，点击“工具”菜单中的“保存比热表从”,右侧会出现两个选项：其中“原始平均值”是将原始的计算平均值导出为比热表。

“拟合曲线数值”是将拟合曲线的结果导出为比热表（曲线拟合详见《LFA数据分析向导》），相比原始值而言多了一层类似于“平滑”的滤除扰动与误差的作用。

导热系数计算公式

导热系数计算公式导热系数也叫导热率，导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,℃）,在1秒钟的时间内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米.度（W/m.K，此处的K也可以用℃代替）。

是表示材料热传导能力大小的物理量，使用傅立叶定律作为其导热系数的计算公式。

材料的导热系数会随组成成分、物理结构、物质状态、温度、压力等而变化。

不同成分的导热率差异较大，导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。

空气为热的不良导体，单粒物料的导热性能好于堆积物料。

此外，一般上面我们定义的导热系数是针对均质材料而言的。

实际情况下，还存在有多孔、多层、多结构、各向异性材料，此种材料获得的导热系数实际上是一种综合导热性能的表现，也称之为平均导热系数。

傅立叶定律是传热学中的一个基本定律,可以用来计算热量的传导量。

那么，导热系数计算公式是什么呢？根据傅立叶导热定律,相关的导热系数计算公式表达如下：Φ＝-λA(dt/dx)q＝-λ(dt/dx)其中Φ为导热量,单位为Wλ：导热系数A：传热面积,单位为㎡t：温度,单位为Kx：在导热面上的坐标，单位为mq：沿x方向传递的热流密度（严格地说热流密度是矢量,所以q应是热流密度矢量在x方向的分量）单位为W/㎡dt/dx：物体沿x方向的温度变化率一般形式的数学表达式：q=-λgradt=-λ(dt/dx)n式中：gradt是指空间某点的温度梯度；n是指通过该点的等温线上的法向单位矢量,指温度升高的方向。

上述式中负号表示传热方向与温度梯度方向相反λ表征材料导热性能的物性参数（λ越大,导热性能越好）。

通常，在日常实验中物质的导热性能不能单单利用导热系数计算公式就能简单获得，而需要通过理论和实验相结合方式才是导热系数数据的重要来源方式。

激光导热分析仪 LFA 427

激光导热分析仪LFA 427简介：对于材料或组分的热传导性能描述，导热系数与热扩散系数是最为重要的热物性参数。

激光闪射法是导热测试领域最为广泛使用的一种方法，用于精确测量材料的热扩散系数并计算导热系数。

而耐驰公司推出的激光导热仪 LFA 427 则代表了世界范围内同类产品的最高水平。

LFA 427 具有高精度、高重复性、测量快速、样品支架种类丰富、测试气氛可自由设定等突出优点，其总的测量温度范围为 -120℃-2800℃。

LFA 427 最新推出带高温计的特别配置版，可在室温至 2800℃的宽广温度范围内进行测量。

LFA 427 的样品适应面极广，包括陶瓷、玻璃、金属、熔融物、液体、粉末、纤维与多层材料等各种材料，从低导热材料直至最高导热系数的金刚石，都可在相同的速度与精度下进行测量。

仪器直接测试的是随温度而变的热扩散系数，若结合比热值（通常使用DSC 404 F1 Pegasus®进行测试，也可在 LFA 427 上使用比较法测得）与密度（密度随温度的变化使用热膨胀仪 DIL 402 C 测量计算），则可进一步计算导热系数。

测量所使用的激光能量、脉冲宽度、气氛与真空均可自由选择，可以针对不同的样品性质设定最佳的测量条件。

本仪器拥有完全密封的系统，设计上注重节省空间，其安全等级达到了最高级(1级)，操作时不需要任何特殊的安全措施。

软件功能先进，允许仪器工作于手动或全自动模式。

并提供特殊支架，用于测试粉末，液体，矿渣，纤维和夹层样品。

LFA 427 是最强大与灵活的 LFA 系统，适用于包括汽车制造、航空航天与能源技术在内的各种领域的常规材料与新型高性能材料的表征。

LFA 427 - 技术参数∙温度范围：-120—400℃, RT ... 1300℃, RT ... 1500℃, RT ... 2000℃/2800℃（四种可选的炉体类型）∙升降温速率：0.01-50 K/min（取决于相应炉体）∙激光能量：20 J/pulse（功率与脉冲宽度可调）∙使用红外检测器，进行非接触式的样品表面温升信号测试∙热扩散系数范围：0.01-1000 mm2/s∙导热系数范围：0.1—2000 W/m*K∙样品直径：6—12.7 mm（另可选 20 mm 特殊规格）∙样品厚度：0.1—6 mm∙样品支架：氧化铝，石墨∙熔融金属容器：蓝宝石∙液体样品容器：铂金∙气氛：惰性，氧化，还原，静态，动态∙高真空密闭系统，真空度 10-5mbar用于片状固体样品测试的标准样品支架LFA 427 - 软件功能LFA 427 的测量与分析软件是基于MicroSoft Windows® 系统的Proteus® 软件包，它包含了所有必要的测量功能和数据分析功能。

导热系数计算范文

导热系数计算范文导热系数（thermal conductivity）是材料传导热量的能力的物理量，表示单位时间内单位面积上热量传导的多少。

它是刻画材料导热特性的一个重要参数，通常用字母λ表示，单位是瓦/（米·开尔文）。

导热系数的计算主要有两种方法：实验测量法和理论计算法。

一、实验测量法：实验测量法是通过实验手段测量样品的传热流量、传热面积、温度差等参数，从而计算导热系数。

常见的实验测量方法有稳态法、非稳态法、热板法和热流计法等。

下面以稳态法为例进行介绍。

稳态法是一种传统的测量导热系数的方法，适用于导热系数较大的材料。

其基本原理是使样品处于稳态传热状态，测量传热介质两侧的温度差、导热介质厚度和表面面积等参数，通过导热传导方程计算出导热系数。

稳态法的实验步骤如下：1.准备样品：将所需测量的样品制备成均匀和平整的形状，确保尺寸符合要求。

2.设置实验装置：将样品放置在导热介质中，使之与环境隔离并与热源相连。

3.测量温度差：在导热介质两侧设置温度传感器，测量温度差。

4.测量流量和面积：通过流量计测量传热介质的流量，通过测量求解面积。

5.计算导热系数：根据导热传导方程和实测参数，计算出导热系数。

二、理论计算法：理论计算法是通过材料的微观结构和物理性质，利用经典力学、统计力学和量子力学等理论进行计算推导的方法。

常见的理论计算方法有基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算、分子动力学模拟和MonteCarlo模拟等。

第一性原理计算方法是基于量子力学的密度泛函理论，通过求解Schrödinger方程获得材料的电子结构和性质。

通过计算材料的晶胞结构、原子距离和原子质量等参数，可以得到导热系数的理论值。

分子动力学模拟是一种通过数值模拟方法模拟材料粒子的运动轨迹和相互作用，从而计算材料宏观性质的方法。

通过分子动力学模拟计算材料的原子导热系数，并通过平均场理论计算得到材料的宏观导热系数。

Monte Carlo模拟是一种随机数模拟方法，通过大量的随机抽样计算材料的宏观性质。

计算导热系数的公式

计算导热系数的公式好嘞，以下是为您生成的文章：咱今天就来好好聊聊计算导热系数的公式。

这玩意儿在物理和工程领域里那可是相当重要啊！先说说啥是导热系数。

想象一下，大冬天你捧着一杯热咖啡，过一会儿杯子外面就不那么烫了，这热量从热的咖啡传到相对冷的杯子外面的这个过程，就和导热系数有关。

导热系数呢，简单说就是衡量材料传递热量快慢的一个指标。

那计算导热系数的公式是咋来的呢？这可不是一拍脑袋想出来的。

科学家们经过无数次的实验和观察，才得出了这些宝贵的公式。

就拿我曾经遇到的一件事儿来说吧。

有一次我去一个工厂参观，他们正在生产一种新型的保温材料。

工人们对这种材料的导热性能特别关注，因为这直接关系到产品的质量和节能效果。

我看到技术人员在实验室里，拿着各种仪器，仔细地测量温度、厚度、热量等数据，然后通过复杂的计算，得出这种新材料的导热系数。

他们那认真的劲儿，让我深深感受到，这一个小小的导热系数，背后可是凝聚了大量的心血和努力。

咱们常见的计算导热系数的公式，比如傅里叶定律给出的导热系数公式：λ = -q / (dT/dx) 。

这里的λ就是导热系数，q 是热流密度，dT/dx是温度梯度。

这公式看着简单，可实际运用起来，那可得小心谨慎，每一个数据都得测准了，不然得出的结果就不靠谱啦。

再比如说，对于一些各向异性的材料，导热系数还得分方向来计算，这就更复杂了。

可别觉得这只是书本上的知识，在现实生活中，从建筑物的隔热保温，到电子设备的散热设计，到处都得用到导热系数的计算。

要是导热系数算错了，那后果可不堪设想。

比如说，给一个高温的设备设计散热方案，如果导热系数算小了，那热量散不出去，设备可能就会过热出故障；反过来，如果算大了，又会造成资源的浪费。

所以啊，掌握好计算导热系数的公式，那可真是一门大学问。

咱得认真对待每一个数据，每一次计算，才能让这些公式真正发挥作用，为我们的生活和工作带来便利。

总之，计算导热系数的公式虽然看起来有点复杂，但只要咱用心去学，多实践，多思考，就一定能把它拿下，让它为我们服务！。