导热系数的测定_评分标准(精)
导热系数检测内容及方法
导热系数检测内容及方法（1）防护热板法检测导热系数本方法适用于处于干燥状态下单一材料或者复合板材等中低温导热系数的测定。
依据标准：《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB/T10294-88原理：在稳态条件下，防护热板装置的中心计量区域内，在具有平行表面的均匀板状试件中，建立类似于以两个平行匀温平板为界的无限大平板中存在的一维恒定热流。
为保证中心计量单元建立一维热流的准确测量热流密度，加热单元应分为在中心的计量单元和由隔缝分开的环绕计量单元的防护单元。
并且需有足够的边缘绝热或（和）外防护套，特别是在远高于或低于室温下运行的装置，必须设置外防护套。
通过测定稳定状态下流过计量单元的一维恒定热流量Q、计量单元的面积A、试件冷、热表面的温度差/T,可计算出试件的热阻R 或热导率CA（C1试验仪器：1.1平板导热仪(1)导热系数测定范围：(0∙020~L000)W∕(m∙K)(2)相对误差：±3%(3)重复性误差：±2%(4)热面温度范围：(0-80)℃(5)冷面温度范围：(5~60)℃1.2、钢直尺1.3、游标卡尺2、试件要求：1)尺寸试件测量范围：30OmmX30OnInIXI(10~38)mm试件的表面用适当方法加工平整，使试件与面板紧密接触，刚性试件表面应制作的与面板一样平整，并且整个表面的不平行度应在试件厚度的±2%。
试件的尺寸应该完全覆盖加热单元的表面，由于热膨胀和板的压力，试件的厚度可能变化，在装置中在实际的测定温度和压力下测量试件厚度。
热敏感材料不应暴露在会改变试件性质的温度下，当试件在实验室空气中吸收水分显著(如硅酸盐制品)，在干燥结束后尽快将试件放入装置中以避免吸收水分。
3、试件加工试验前，将试件加工成30OnlnI(长)×300mm(宽)的正方形，并且保证冷热两个传热面的平行度，特别是硬质材料的试件，如果冷热两个测试面不平行，这种情况下必须将试件磨平后才能做实验。
导热系数的测定
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仪器简介
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固定于底座上的３个测微螺旋头支撑着一个散热圆铜 盘，在散热盘上安放一待测圆柱或圆盘样品，样品上 再安放一加热圆盘；使样品上下表面维持温度T1、T
２，T1、T２的值用安插在加热圆盘、散热铜盘深孔中
的热电偶来测量（热电偶接数字电压表），热电偶冷
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问题与讨论
1、求冷却速率时,为什么要在散热盘稳态 温度附近选值？ 2、稳态法测量导热系数,要求哪些实验条 件？在实验中如何确定和保证？ 3、在测定散热盘的散热曲线时，若散热盘 上不覆盖原样品盘，对实验结果是否有 影响，为什么？
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dT dx
表示在x处
的温度梯度，那么在时间△t 内通过截面积△S所传递的 热量△Q为
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Q dT S t dx
这就是傅立叶热传导定律。 式中负号表示热量从高温区向低稳区传导（即传导 的方向与温度梯度的方向相反）。式中比例系数 即为导热系数，它表示相距单位长度的两平面的温
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。
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数据处理
1、根据
4m ckh 1 2 d T1 T2
计算及其不确定度，正确表示结果。 2、将测得样品的与标准值0比较，计算百分误差。
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注意事项 1、热电偶丝较细，操作时应小心，以免折断。
2、热电偶测温点必须与被测物体接触良好。 3、放置冰块时应小心轻放，以免打破杜瓦瓶。 4、实验中加热盘、样品、散热盘等温度比较高，注意 避免烫伤。 5、在测冷却速率时，移开发热盘后必须将它紧紧固定 在机架上，以防在实验过程中下滑而造成事故。
导热系数检测标准
导热系数检测标准介绍导热系数是材料导热性能的一个重要指标，用于衡量材料对热量的传导能力。
导热系数检测标准旨在规范导热系数的测量方法和数据处理，确保测试结果的准确性和可比性。
重要性导热系数是许多工程和科学应用中的基本参数，例如建筑材料的热工性能评估、热传导模型的计算、热管和散热器的设计等。
准确的导热系数数据对于相关领域的研究和应用具有重要意义。
测量方法导热系数的测量通常可以通过横向热流法、纵向热流法、平面热源法等方法进行。
其中，横向热流法是最为常用的一种方法，它通过在材料样品上施加一个热梯度，测量样品两侧的温度差和热流量来计算导热系数。
标准要求导热系数检测标准通常包括以下几个方面的要求：1. 试样准备检测标准应对试样的尺寸、表面状态、密度等进行要求，确保试样的准备过程符合统一的标准。
试样的尺寸和形状应具备一定的代表性，以保证测量结果的可靠性。
2. 测量装置检测标准应对测量装置的要求进行规定，包括测温装置、热源、热流计等设备的选择和校准方法。
测量装置的准确性对于导热系数的测量结果具有重要影响，因此应保证装置的稳定性和精确度。
3. 测量步骤检测标准应详细描述导热系数的测量步骤，包括试样的安装、温度测量、热流量的施加和测量等。
每个步骤都应具备严格的操作要求，以避免操作误差对测量结果的干扰。
4. 数据处理导热系数的数据处理是确保测量结果准确可靠的重要环节。
检测标准应规定数据处理的方法，包括温度场的求解方法、热流量的计算方法、导热系数的计算方法等。
数据处理应考虑到各种误差的影响，并进行合理的修正。
导热系数检测标准国内外现状目前，国内外对导热系数检测标准的研究和制定已取得一定的成果。
国际上常用的标准有欧洲标准（EN）、美国标准（ASTM）等。
这些标准通常由专业机构或标准化组织制定，采用国际统一的测试方法和数据处理方法。
在中国，导热系数检测标准的制定主要由国家标准化委员会及其相关专业委员会承担。
目前，我国已制定了一系列导热系数测量方法标准，如《导热系数测量方法横向热流法》、《导热系数测量方法热板法》等。
导热系数的测定
实验4—7 导热系数的测定热传导是热量交换（热传导、对流、辐射）的三种基本方式之一，导热系数（又称热导率）是反映材料热传导性质的物理量，表示材料导热能力的大小。
材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构，热量的传递依靠原子、分子绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移。
在金属中电子流起支配作用，在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。
因此，某种材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类密切相关，而且还与它的微观结构、温度、压力及杂质含量有关。
在科学实验和工程设计中，所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。
物体按导热性能可分为良导体和不良导体。
对于良导体一般用瞬态法测量其导热系数，即通过测量正在导热的流体在某段时间内通过的热量。
对于不良导体则用稳态平板法测量其导热系数。
所谓稳态即样品内部形成稳定的温度分布。
本实验就是用稳态法测量不良导体的导热系数。
【实验目的】1. 了解热传导现象的物理过程，巩固和深化热传导的基本理论。
2. 学习用稳态平板法测量不良导体的导热系数。
3. 学会用作图法求冷却速率。
4. 了解实验材料的导热系数与温度的关系。
【实验原理】1. 导热系数根据1882年傅立叶（J.Fourier ）建立的热传导理论，当材料内部有温度梯度存在时，就有热量从高温处传向低温处，这时，在dt 时间内通过dS 面积的热量dQ ，正比于物体内的温度梯度，其比例系数是导热系数，即：dS dzdT dt dQ λ-= （4-7-1） 式中，dtdQ 为传热速率；dz dT 为与面积dS 相垂直方向上的温度梯度，负号则表示热量从高温处传到低温处；λ为导热系数。
在国际单位制中，导热系数的单位为-1-1W m K ⋅⋅。
2. 用稳态平板法测不良导体的导热系数设圆盘B 为待测样品，如图4-7-1所示，待测样品B 、散热盘C 二者的规格相同（其位置如图4-7-2所示），厚度均为h 、截面积均为S （2S D π=，D 为圆盘直径），圆盘B大学物理实验 78 上下两面的温度1T 和2T 保持稳定，侧面近似绝热，则根据（4-7-1）式可知传热速率为： S h T T S h T T dt dQ 2112-=--=λλ （4-7-2） 为了减小侧面散热的影响，圆盘B 的厚度h 不能太大。
实验《导热系数测定》
实验二材料导热系数的测定一、实验目的1、巩固和深化不稳定导热过程的基本理论，学习用常功率平面热源法测定材料导热系数和导温系数的实验方法和技能。
2、测定试材的导热系数λ和导温系数α。
二、实验原理：稳态导热问题，即忽略温度随时间的变化，只考虑温度的空间分布。
即θ（x,y,z）而非稳态导热问题温度不仅在空间上有分布，而且随时间变化。
即θ（x,y,z,τ）根据不稳定导热过程的基本理论，初始温度均匀并为t0的半无限大均质物体，当表面边界被常功率热流q w加热时，同样引进过余温度θ=t-t0 ，温度场由以下导热微分方程求解：经过求解和变换，得出如下的关系式：(1)函数B(y)值()B y =（2）导温系数根据B(y)值查表得y 2值，则224d a y τ=' （m 2/h ）d :薄试件的厚度 m (3)导热系数λ=（w/mk ）上述各式中：(,)x θτ'' 经过时间τ'薄试件上表面过余温度; 1(0,)θτ 经过时间1τ薄试件下表面(热源面)过余温度;3(0,)θτ 经过时间3τ降温过程中下表面(热源面)过余温度; 2τ 关闭热源的时间;Q 加热器的功率 W/m 2Q=(V 标/10)2*A=I 2*A A=R/S式中: V 标 –与加热器串连的0.01Ω标准电阻两端的电压降 mv R 、S 分别为加热器的电阻及面积。
三、实验装置DRM-1型导热系数测定仪 适用于测定均质板状、粉末状材料的导热系数、导温系数和比热。
测试范围：3.5×10-2～1.7 W/mk ；电热烘干箱；秒表两只；干燥器；天平；卡尺（精度为0.02毫米）。
DRM-1型导热系数测定仪分三部分：1、试件部分：包括试件，试件台及夹具。
2、加热系统：包括晶体管稳压电源、加热器、0.01Ω标准电阻、电位差计和检流计。
3、温度测量系统：温度测量用铜-康铜热电偶，电偶产生的电信号用电位差计测出，通过查表得出温度值。
导热系数测试标准
导热系数测试标准导热系数是指物质在单位时间内单位面积上的热量传导率，是衡量材料导热性能的重要参数。
导热系数测试标准是评价材料导热性能的依据，对于各种导热材料的研究和应用具有重要意义。
一、导热系数测试的意义。
导热系数测试标准的制定和执行，可以保证测试结果的准确性和可比性。
在工程领域中，材料的导热性能直接影响着工程结构的热工性能，因此对导热系数的测试标准要求尤为严格。
只有通过标准化的测试方法，才能够准确地评价材料的导热性能，为工程设计和材料选择提供科学依据。
二、导热系数测试的方法。
1. 热板法，热板法是一种常用的导热系数测试方法，通过在被测材料上施加一定的热量，测量材料两侧温度差，从而计算出导热系数。
该方法适用于导热系数较小的材料。
2. 热流计法，热流计法是利用热流计测量被测材料上的热流密度，通过测量热流密度和温度差，计算出导热系数。
该方法适用于导热系数较大的材料。
3. 横向热导率法，横向热导率法是通过测量材料横向传热的性能，来计算导热系数。
该方法适用于导热系数各向同性的材料。
三、导热系数测试的标准。
1. ASTM标准，美国材料与试验协会（ASTM）发布了一系列关于导热系数测试的标准，如ASTM C177-13、ASTM C518-15等。
这些标准规定了导热系数测试的方法、设备、操作流程等内容，保证了测试结果的准确性和可比性。
2. ISO标准，国际标准化组织（ISO）也发布了一系列关于导热系数测试的标准，如ISO 8301:1991、ISO 8302:1991等。
这些标准与ASTM标准类似，都是为了保证导热系数测试的准确性和可比性。
3. GB标准，中国国家标准化管理委员会（GB）也发布了一些关于导热系数测试的国家标准，如GB/T 13475-92、GB/T 10294-2008等。
这些标准是根据国内材料测试的需要而制定，保证了国内导热系数测试的准确性和可比性。
四、导热系数测试的应用。
导热系数测试标准的执行，可以为各种导热材料的研究、开发和应用提供科学依据。
导热系数的测定(完整版)
二、实验原理：
1．热传导定律： ；
2．导热系数概念：等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，单位是瓦·米-1·开-1（W·m-1·K-1），导热系数是反映材料的导热性能的重要参数之一；
3．稳态法（通过控制热源传热在样品内部形成稳定的温度分布，而进行的测量）测不良导体的导热系数的方法；
得分
教师签名
批改日期
深 圳大 学 实 验 报 告
课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：实验14导热系数的测定
学院：
专业：课程编号：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验地点
实验时间：2009年月日星期
实验报告提交时间：2009年月日
一、实验目的
1.掌握用稳态法测量不良导体的导热系数的方法。
2.了解物体散热速率和传热速率的关系。
5、讨论本实验误差因素，并说明测量导热系数可能偏小的原因。
A、样品表面老化，影响传热；
B、加热板，样品，散热板之间有缝隙，影响传热。
C、热电偶热端与发热盘和散热盘接触不良，应粘些硅油插入小孔底部，等等
6、测冷却速率时，为什么要在稳态温度 附近选值。？
A、当散热板处在不同温度时，它的散热速率不同，与本体温度，环境温度都有关。
并给出λ测量结果.
思考题
1、导热系数的物理意义是什么？
导热系数是单位温度梯度作用下物体内所产生的热流密度，是反映材料导热性能的重要参数之一，其值等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，单位是瓦•米-1•开-1（W•m-1•K-1）。
2、实验中采用什么方法来测量不良导体的导热系数？
(精编课件)导热系数的测定方法.ppt
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【讨论】：
1．可表示为
t 推动力
Q R
热阻
推动力：t (t1 t2 )
热阻：R
δ
A
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例1-1 现有一厚度为240mm的砖壁，内壁温度 为600℃，外壁温度为150℃。试求通过每平方米 砖壁的热量。已知该温度范围内砖壁的平均导热 系数λ=0.6W/m·℃。
dx
分离变量后积分（设不随t而变）
t2 dt Q
δ
dx
t1
A 0
得
Q
A
δ
(t1
t2 )
Q
式中 Q ─热流量或传热速率，W或J/s；
q A δ (t1 t2 ) A ─平壁的面积，m2；
或
Q
(t1
t2 ) δ
δ ─平壁的厚度，m；
─平壁的导热系数，W/(m·℃) ；
A
t1,t2 ─平壁两侧的温度，℃。
?稳态法平板法热流计法瞬态热线法瞬态热线法瞬态平面热源法探针法激光法3法非稳态法导热系数的测量方法?非稳态法稳态法?球体法?实验仪器球壁导热仪适用材料燥材料在不同填充密度下的导热系数燥材料在不同填充密度下的导热系数燥材料在不同填充密度下的导热系数燥材料在不同填充密度下的导热系数?适用材料用于测定粉状颗粒状纤维状干用于测定粉状颗粒状纤维状干圆球法测定绝热材料的导热系数是以同心球壁稳定导热规律作为基础
4.热电偶热端 8.调压器
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1.将被测绝热材料放置在烘箱中干燥，然后均匀地装入球壳的夹 层之中。
2.按图44-1安装仪器仪表并连接导线，注意确保球体严格同心。 检查连线无误后通电，使测试仪温度达到稳定状态（约3～4小时）。
导热系数测试标准
导热系数测试标准导热系数是描述材料导热性能的一个重要参数，它在工程领域中具有广泛的应用。
导热系数测试标准是评价材料导热性能的重要依据，不同的材料有着不同的导热系数测试标准，本文将对导热系数测试标准进行详细介绍。
首先，导热系数测试标准的制定是为了保证测试结果的准确性和可比性。
在国际上，常用的导热系数测试标准包括ASTM、ISO、GB等标准，这些标准都是经过严格的科学研究和实验验证而制定的，具有权威性和可靠性。
其次，导热系数测试标准的内容主要包括测试方法、试样制备、测试设备、测试步骤、数据处理等方面。
其中，测试方法是最核心的部分，不同的材料有着不同的测试方法，如固体材料的导热系数测试方法与液体材料的测试方法是有所不同的。
另外，导热系数测试标准的制定还需要考虑到测试环境和条件的影响。
在实际测试中，环境温度、湿度、压力等因素都会对测试结果产生影响，因此在制定导热系数测试标准时，需要对测试条件进行严格的规定和控制，以确保测试结果的准确性和可比性。
此外，导热系数测试标准的应用范围也需要得到明确的界定。
不同的材料具有不同的导热性能，因此在实际应用中，需要根据具体的材料特性选择相应的测试标准进行测试，以保证测试结果的准确性和可靠性。
总的来说，导热系数测试标准是评价材料导热性能的重要依据，它的制定和应用对于推动材料导热性能的研究和应用具有重要意义。
通过遵循导热系数测试标准，可以确保测试结果的准确性和可比性，为材料的研发和应用提供可靠的数据支持。
综上所述，导热系数测试标准是评价材料导热性能的重要依据，它的制定和应用对于推动材料导热性能的研究和应用具有重要意义。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
导热系数的测定
导热系数的测定讲义⼀：导热系数的测定【实验⽬的】1、感知热传导现象的物理过程；2、学习⽤稳态法测量不良导体的导热系数；3、学习利⽤物体的散热速率测量传热速率。
【实验仪器及装置】FD-TC-B 型导热系数测定仪、游标卡尺及电⼦天平等【实验原理】 1、傅⽴叶热传导⽅程傅⽴叶热传导⽅程正确的反映了材料内部的热传导的基本规律。
该⽅程式指出：在物体内部，垂直于热传导⽅向彼此相距B h ，温度分别是121θθθ（和>）2θ的两个平⾏平⾯之间，当平⾯的⾯积为S 时，在t δ时间内通过⾯积S 的热量Q δ满⾜关系：212124B B B Q S d t h h θθθθδλλπδ--== （1）其tQ δδ为单位时间传过的热量（⼜称热流量），与λ为导热系数（⼜称热导率）、传热⾯积24B d S π=、距离B h 以及温差12θθ-有关。
⽽λ的物理意义为：相距单位长度的两个平⾯间的温度相差⼀个单位时，每秒通过单位⾯积的热量，单位为C m W 0//。
不良导体的导热系数⼀般很⼩，例如，矿渣棉为0.058，⽯棉板为0.12，松⽊为0.15～0.35，混凝⼟板为0.87，红砖为0.19，橡胶为0.22等。
良导体的导热系数通常⽐较⼤，约为不良导体的321010～倍，如铜为4.0×210。
以上各量单位是C m W 0//。
2、稳态温度和热流量的测量（1）稳态温度测量如图（⼆）所⽰，当传热达到稳定状态时，样品上下表⾯的温度21θθ和不变，这时可以认为加热盘C 通过样品传递的热流量与散热盘P 向周围环境散热θθ加热铜盘待测样品散热铜盘图（⼆）1θ2θB h速率相等。
因此可以通过散热盘P 在稳态温度2θ时的散热速率来求出通过样品传递的热流量δδ。
（2）热流量的测量当测得稳态时的样品上下表⾯温度1θ和2θ后，将样品B 抽去，让加热盘C 与散热盘P 接触，使散热盘的温度上升⾼到其稳态2θ时的5℃以上，再移开加热盘，让散热盘在风扇作⽤下冷却，记录散热盘温度θ随时间t 的下降情况，便可求出散热盘在其稳态2θ处的冷却速率2θθθ=??t ，则散热盘P 在2θ时的散热速率为：2θθθ=??t mc（2）其中m 为散热盘P 的质量，c 为其⽐热容。
导热系数测试标准
导热系数测试标准导热系数是描述材料导热性能的重要参数，它直接影响着材料在热传导过程中的表现。
因此，对导热系数进行准确的测试和评估是非常重要的。
本文将介绍导热系数测试的标准方法，以便为相关领域的研究和应用提供参考。
首先，导热系数测试的标准应当包括测试样品的准备和测试的具体步骤。
在进行导热系数测试之前，需要对测试样品进行充分的准备工作，包括样品的制备、尺寸的确定和表面的处理等。
这些准备工作对于测试结果的准确性和可比性至关重要。
在测试过程中，应当严格按照标准方法进行操作，包括测试设备的选择、测试条件的确定和数据的采集等。
只有在严格遵循标准方法的情况下，才能得到准确可靠的导热系数测试结果。
其次，导热系数测试的标准应当包括测试结果的评定和报告的编制。
在得到测试数据之后，需要对数据进行分析和评定，以确定导热系数的数值。
在评定过程中，需要考虑测试的不确定度和可重复性，以确保测试结果的可靠性和准确性。
同时，还需要编制测试报告，对测试方法、测试结果和评定过程进行详细的描述，以便他人能够理解和复现测试过程。
最后，导热系数测试的标准还应当包括测试设备的校准和质量控制的要求。
测试设备的准确性和稳定性对于测试结果的准确性至关重要，因此需要对测试设备进行定期的校准和维护。
同时，还需要建立质量控制体系，对测试过程进行严格的监控和管理，以确保测试结果的可靠性和可比性。
总之，导热系数测试的标准是保证测试结果准确可靠的重要保障。
只有严格遵循标准方法，进行全面的准备工作，对测试结果进行科学的评定和报告编制，以及进行测试设备的校准和质量控制，才能得到符合实际应用需求的导热系数测试结果。
希望本文所介绍的内容能够对相关领域的研究和应用提供帮助，促进相关领域的发展和进步。
导热系数的测定_评分标准(精)
“导热系数的测定”实验报告评分标准第一部分：预习报告（20分）一、实验目的1.掌握用稳态法测量不良导体的导热系数的方法。
2.了解物体散热速率和传热速率的关系。
3.理解温差热电偶的特性。
二、实验仪器发热盘，传热筒，杜瓦瓶，温差电偶，待测橡胶样品 ，数字电压表，停表。
三、实验原理1．热传导定律：S dx d t Q x ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆∆0θλ； 2．导热系数概念：等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，单位是瓦·米-1·开-1（W ·m -1·K -1），导热系数是反映材料的导热性能的重要参数之一； 3．稳态法（通过控制热源传热在样品内部形成稳定的温度分布，而进行的测量）测不良导体的导热系数的方法；4散热板自由冷却与稳态时，由于散热面积不同因而要引入修正系数： CC C C C C C CC C hD h D h R R h R R 242122222++=++ππππ5．温差热电偶的工作原理四、实验内容和步骤1、橡胶盘，黄铜盘直径，高度C C B B h D h D ,,,，黄铜盘质量m ，数据由实验室提供。
2、稳态法测传热板，散热板的温度10θ，20θ；3、测量散热板（黄铜盘）的冷却速率202|θθθ=∆∆t ，计算λ。
第二部分：数据采集与实验操作（40分）有较好的动手能力，能够很好解决实验过程中出现的问题，数据采集记录完整准确，操作过程无误（35-40分）；有一定的动手能力，能够解决实验过程中出现的一般问题, 数据采集记录完整，操作过程无大的违规(35-20)；动手能力较差，难以解决实验过程中出现的一般问题，数据采集与记录不完整、有偏差，有违规操作(0-20分)。
操作要点：1． 导热系数测定仪的使用（数字电压表调零，热电偶接线，）；2． 构建稳态环境，保持10θ在3.50mV ±0.03mV 范围内，测量20θ；3． 测量黄铜盘的冷却速率。
材料导热系数测定方法标准
材料导热系数是衡量物质导热性能的重要指标之一。
它描述了物质在温度梯度下导热的能力，通常用热传导方程来描述。
准确测定材料导热系数对于工程设计、材料选择和热传导机制研究都是至关重要的。
一、引言导热系数的测定是通过实验方法获得的。
根据国内外标准，主要有以下几种测定方法：热板法、热流计法、热电偶法和热阻率法等。
本文将对这些方法进行详细介绍，并对其适用范围、操作步骤和注意事项进行说明。
二、热板法热板法是一种直接测量材料导热系数的方法，适用于导热系数较小的材料。
其原理是以平板为测试样品，在两侧施加温差，通过测量温度和热流量来计算导热系数。
操作步骤包括样品制备、实验装置搭建、温度控制和数据采集等。
三、热流计法热流计法是一种间接测量材料导热系数的方法，适用于导热系数较大的材料。
其原理是将测试样品嵌入热流计中，通过测量热流量和温度来计算导热系数。
操作步骤包括样品制备、热流计校准、实验装置搭建和数据处理等。
四、热电偶法热电偶法是一种间接测量材料导热系数的方法，适用于导热系数较小的材料。
其原理是在测试样品两端安放热电偶，通过测量温度差和热流量来计算导热系数。
操作步骤包括样品制备、实验装置搭建、温度控制和数据采集等。
五、热阻率法热阻率法是一种间接测量材料导热系数的方法，适用于导热系数较大的材料。
其原理是将测试样品夹在两块金属板之间，通过测量温度差和热流量来计算导热系数。
操作步骤包括样品制备、实验装置搭建和数据处理等。
六、注意事项1. 实验过程中应保证样品与环境的热交换条件稳定，避免外界因素干扰结果的准确性。
2. 样品制备应注意材料的均匀性和尺寸的一致性，以确保实验结果的可靠性。
3. 实验前应仔细了解所选测量方法的原理和操作步骤，并进行必要的设备校准和实验装置调试。
4. 数据采集和处理过程中应注意数据的准确性和有效性，采用合适的统计方法进行结果分析。
七、总结材料导热系数测定方法标准包括热板法、热流计法、热电偶法和热阻率法等。
导热系数测试标准.ppt
导热系数的定义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，°C）,在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，用k表示，单位为瓦/（米·度），w/（m·k）（W/m·K,此处的K可用℃代替）。
根据傅立叶定律，热导率的定义式为其中，x为热流方向。
为该方向上的热流密度，W/m^2为该方向上的温度梯度，单位是 K/m对于各向同性的材料来说，各个方向上的热导率是相同的。
1、ASTM D5470 稳态热板法稳态热流法是美国材料测试协会制定的热导率测试标准方法。
稳态热流法是基于测试厚度均匀试样的两平行等温界面中的理想热传导性能。
在试样两面间施加不同的温度，使得试样上下两面间形成温度梯度，促使热流量全部垂直穿过试样并且没有侧面的热扩散。
1、ASTM D5470 稳态热板法稳态热流法是美国材料测试协会制定的热导率测试标准方法。
稳态热流法是基于测试厚度均匀试样的两平行等温界面中的理想热传导性能。
在试样两面间施加不同的温度，使得试样上下两面间形成温度梯度，促使热流量全部垂直穿过试样并且没有侧面的热扩散。
2、ASTM E1461 激光闪射法激光闪射法是使用脉冲激光照射到试样的一个表面，然后通过红外线测温器监控另一表面的温度变化情况，然后计算出试样的热扩散系数和比热容，最后通过公式计算出热导率。
一般广州赛宝采用的就是E1461的测试方法，是激光脉冲能量累计方法，是一种“绝对值”的测试方法。
样品形态适用面可以更大些，但是透明物体可能不行。
测的结果是“热扩散性”，应该可以认为测试过程中可能存在多方向的热传导。
3、ASTM E1530ASTM E1530是用护热式热流计技术评定材料的耐传热性能的测试标准，典型的测试设备是美国ANTER公司的MODEL 2022，此测试方法和设备的热导率测量范围为0.1W/mK至10W/mK的固体材料，被测试样的典型厚度为1mm至25mm。
导热系数的测定(1)
实验二 导热系数的测定热量传输有多种方式，热传导是热量传输的重要方式之一，也是热交换现象三种基本形式（传导、对流、辐射）中的一种。
导热系数是反映材料导热性能的重要参数之一，它不仅是评价材料热学特性的依据，也是材料在设计应用时的一个依据。
熔炼炉、传热管道、散热器、加热器，以及日常生活中水瓶、冰箱等都要考虑它们的导热程度大小，所以对导热系数的研究和测量就显得很有必要。
导热系数大、导热性能好的材料称为良导体，导热系数小、导热性能差的材料称为不良导体。
一般来说，金属的导热系数比非金属的要大，固体的导热系数比液体的要大，气体的导热系数最小。
因为材料的导热系数不仅随温度、压力变化，而且材料的杂质含量、结构变化都会明显影响导热系数的数值，所以在科学实验和工程技术中对材料的导热系数常用实验的方法测定。
测量导热系数的方法大体上可分为稳态法和动态法两类。
本实验介绍一种比较简单的利用稳态法测材料导热系数的实验方法。
稳态法是通过热源在样品内部形成一个稳定的温度分布后，用热电偶测出其温度，进而求出物质导热系数的方法。
【实验目的】1、掌握稳态法测材料导热系数的方法2、掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法 【实验仪器】YBF －2型导热系数测试仪，杜瓦瓶，测试样品（硬铝、橡皮）、游标卡尺、物理天平等。
【实验原理】早在1882年，法国科学家丁·傅里叶就提出了热传导定律，目前各种测量导热系数的方法都建立在傅里叶热传导定律基础上。
当物体内部各处温度不均匀时，就会有热量从温度较高处传向较低处，这种现象称为热传导。
热传导定律指出：如果热量是沿着Z 方向传导，那么在Z 轴上任一位置Z o 处取一个垂直截面积dS ，以d dT 表示在Z 处的温度梯度，以dtdQ 表示该处的传热速率（单位时间内通过截面积dS 的热量），那么热传导定律可表示成：（1-1）式中的负号表示热量从高温区向低温区传导（即热传导的方向与温度梯度的方向相反），比例数λ即为导热系数，可见导热系数的物理意义：在温度梯度为一个单位的情况下，单位时间内垂直通过截面单位面积的热量。
导热系数测定仪相关标准(精)
DRY-300F 系列导热系数测定仪适用的相关标准及其基本要求1、GB/T 10801.1-2002绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料ⅠⅡ ≤0.039导热系数要求ⅢⅣⅤⅥ≤0.041试样厚度 25±1 温差 15-20℃平均温度 25±2采用标准 10294-88(仲裁10295-882、GB/T 10801.2-2002绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料X150、X200 X250、X300、X350X400、X450X500 W200 W300平均温度10℃ ≤0.028 ≤0.027 ≤0.033 ≤0.030 导热系数要求平均温度25℃ ≤0.030 ≤0.029 ≤0.035 ≤0.032温差 15-25℃平均温度 25±2℃采用标准 10294-88(仲裁 10295-88 厚度无要求,原则上小于试件的最大厚度。
3、GB/T 17794-1999柔性泡沫塑料绝热制品ⅠⅡ板管板管平均温度-20℃≤0.036 ≤0.040 平均温度0℃ ≤0.035 ≤0.042 导热系数要求平均温度40℃≤0.043 ≤0.046厚度无要求,原则上小于试件的最大厚度。
采用标准 10294-88(仲裁 10295-88 10296-88 10297-884、GB/T 13350-2000绝热用玻璃棉及其制品1号≤0.041玻璃棉带2号密度≥25 ≤0.052 玻璃棉2、3号≤0.042密度24-40 ≤0.048 密度≥24 ≤0.049 玻璃棉毯 2号密度41-120 ≤0.043密度≥32 ≤0.04610 ≤0.062密度≥40 ≤0.04412、16 ≤0.058密度≥48 ≤0.04320 ≤0.053密度≥64 24、32、40 ≤0.048密度≥80 玻璃棉毡2号48 ≤0.043密度≥962号密度≥120≤00042玻璃棉管壳密度45-90 ≤0.043密度≥80所有类型对厚度均无要求,原则上小于试件的最大厚度。
导热系数的测定
πRc2 + 2πRc hc q θ = mc 2πR 2 + 2πR h t θ =θ t θ =θ c c c 2 20 2 20 Dc + 4hc 1 θ = mc D + 2h 2 t θ =θ c c
2 20
于是，导热系数为： 于是，导热系数为：
D + 4h h 1 1 θ c B c λ = mc D + 2h θ θ πR 2 2 t θ =θ c c 10 20 B 2 20
截面面积A
hB
样品（橡胶盘）的传热速率为： 样品（橡胶盘）的传热速率为：
Q θ1 θ 2 =λ A t hB
hB为样品的厚度，A为样品的截面面积。 为样品的截面面积。 为样品的厚度， 为样品的截面面积
θ1为样品上表面的温度， θ2为样品下表面的温度， 样品上表面的温度， 的温度，
实验原理
稳态时: 稳态时 传入的热量等于散出的热量 即，样品的传热速率等于散热盘的散热速率
3、稳态法测不良导体的导热系数 、
~ 220 V Ｋ ~ 110 V 电热板 发热盘 Ｑ Ｑ 橡胶盘 Ｑ 散热板
当传入样品的热量等于 当传入样品的热量等于 散出的热量时， 散出的热量时，样品处 稳定导热状态。 于稳定导热状态。 样品内部的温度不再 随着时间变化
电风扇散热
实验装置示意图
实验原理
发热盘 样品（橡胶盘） 样品（橡胶盘） 散热盘（黄铜盘） 散热盘（黄铜盘） 样品
θ |θ 2=θ 20 测量散热板（黄铜盘） 测量散热板（黄铜盘）的冷却速率 t
用镊子抽出橡胶盘，使发热盘A与散热盘P （4）用镊子抽出橡胶盘，使发热盘A与散热盘P直 接接触，通电使散热板温度比θ 1mv时立即分 接接触，通电使散热板温度比θ20高1mv时立即分 离两板，散热盘开始自由冷却，每隔30 30秒读出散 离两板，散热盘开始自由冷却，每隔30秒读出散 热盘的温度示值θ2，选择θ20附近前后各四个数据 选择θ 填入记录表，用逐差法进行处理。 填入记录表，用逐差法进行处理。 ｔ／Ｓ θ/mv 用逐差法求冷却速率: 用逐差法求冷却速率 0
导热系数的测定(完整版)
3、测量散热板（黄铜盘）的冷却速率 ，计算 。
操作要点：
1．导热系数测定仪的使用（数字电压表调零，热电偶接线，）；
2．构建稳态环境，保持 在3.50mV±0.03mV范围内，测量 ；
3．测量黄铜盘的冷却速率。保持稳态时散热板的环境：
a.电风扇一直工作。
b. 附近的冷却速率。
测量结果参考值：
1．DB, hB, DC, hC测量参考值：
橡胶板直径 =131.77 mm橡胶板厚度 =8.25 mm
黄铜盘直径 =130.02 mm黄铜盘厚度 =7.66 mm
黄铜盘质量m=896.2 g黄铜比热C= 3.77×102J/kg.k
2．稳态法测 ,
=3.50 mv =1.82mv
3．采取逐差法求黄铜盘冷却速率 .Δt = 120 S
T/s
0
30
60
90
120
150
180
210
θ2/mV
七，数据处理
1．原始数据必需重新抄入实验报告数据处理部分的正文中，再进行具体处理，注意各测量量的单位；
2．采用逐差法求黄铜盘在温度为 时的冷却速率 ，Δt = 120 S
4．计算橡胶板的导热系数λ，与标准值 比较，并给出λ测量结果；
5．给出实验结论。
测量次数
1
2
3
4
5
平均值
所用测量仪器
橡胶盘直径DB( )
橡胶盘高Hb( )
黄铜盘直径DC( )
黄铜盘高度HC( )
2.选择θ20前后四个数据记如下表，并采用逐差法求散热盘P在温度为θ20时的冷却速率
△θ／△t|θ2=θ20，其中△t=120S.
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“导热系数的测定”实验报告评分标准
第一部分：预习报告（20分）
一、实验目的
1.掌握用稳态法测量不良导体的导热系数的方法。
2.了解物体散热速率和传热速率的关系。
3.理解温差热电偶的特性。
二、实验仪器
发热盘，传热筒，杜瓦瓶，温差电偶，待测橡胶样品
，数字电压表，停表。
三、实验原理
1 •热传导定律：—— S ；
2 •导热系数概念：等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通
过单位面积所传递的热量，单位是瓦•米-1•开-1（ W- m1• K1），导热系数是反映材料的导
热性能的重要参数之一；
3•稳态法（通过控制热源传热在样品内部形成稳定的温度分布，而进行的测量）测不良导体的导热系数的方法；
4散热板自由冷却与稳态时，由于散热面积不同因而要引入修正系数：
2
R c 2：'；R c h e _ 1 D e 4h C
2二R C 2「R C h C2 D e 2h c
5 •温差热电偶的工作原理
四、实验内容和步骤
1橡胶盘，黄铜盘直径，高度D B,h B,D c,h c，黄铜盘质量m，数据由实验室提供。
2、稳态法测传热板，散热板的温度哥0，20；
3、测量散热板（黄铜盘）的冷却速率22^，计算■ o
第二部分：数据采集与实验操作（40分）
有较好的动手能力，能够很好解决实验过程中出现的问题，数据采集记录完整准确，操作过程无误（35-40分）;
有一定的动手能力，能够解决实验过程中出现的一般问题，数据采集记录完整，操作过程无大的违规（35-20）;
动手能力较差，难以解决实验过程中出现的一般问题，数据采集与记录不完整、有偏差，有
违规操作（0-20分）o
操作要点：
1 导热系数测定仪的使用（数字电压表调零，热电偶接线，）;
2.构建稳态环境，保持哥°在
3.50mV ±0.03mV范围内，测量匕0 ；
3.测量黄铜盘的冷却速率。
保持稳态时散热板的环境：
a .电风扇一直工作。
b. Io附近的冷却速率。
第三部分：数据记录和数据处理（30分）数据处理要求:
1原始数据必需重新抄入实验报告数据处理部分的正文中，再进行具体处理，注意各测量 量的单位；
2•稳态法测齐0 ,匕0
十0 =3.50 mv
3 •采取逐差法求黄铜盘冷却速率
V-〔2.08 —1.79 厂［2.00 T.72 1.93—1.66 1.85—1.61 l/4=0.27(mv)
2 •采用逐差法求黄铜盘在温度为 七0时的冷却速率 ,△t =120 S
寸一；2o
4 •计算橡胶板的导热系数 入，与标准值0.16W / m ・k 比较，并给出入测量结果;
5.给出实验结论。
测量结果参考值:
1. D B , h B , D e , h e 测量参考值:
橡胶板直径D B = 131.77 mm 黄铜盘直径 D e = 130.02 mm 黄铜盘质量 m= 896.2 g 橡胶板厚度h B = 8.25 mm
黄铜盘厚度 h e = 7.66 mm
黄铜比热 C= 3.77X 102 J/kg.k
71
20 =1.82 mv
△t =120 S
, 0.27 =0.0023mv/s
4 •橡胶板导热系数■参考值.
Vbc +4h c 丫 h B 「
I -------- ------ 2
人D e +2h
c 八日10 -日20 J 兀R B
= 0.155(W/m k)
5 •与标准值的比较
E 」一标 1 100% =3.1%
丸 打示
第四部分：思考题（10分）
1、 导热系数的物理意义是什么？
导热系数是反映材料导热性能的重要参数之一， 其值等于相距单位长度的两平面的温度相差 为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量， 单位是瓦？米-1?开-1（W?m 1?K 1 ）。
2、 实验中采用什么方法来测量不良导体的导热系数？
稳态法（具体描述略）
3、 测’要满足哪些条件？在实验中又如何保证？
1） 测弓0 ,二20系统要处于稳定态，即这两个温度在十分钟内保持不变， 并且片0> = 20,（二10 人为控制在（3.50 _0.03）mv ）；
2） 测量散热板在》0附近的冷却速率。
4、 试述稳态法测不良导体导热系数的基本原理 。
通过当达到稳态时待测样品的传热速率和散热盘向侧面和下面的散热速率相同的原理推导 1『△日 =一 me ——
得出。
5、讨论本实验误差因素，并说明测量导热系数可能偏小的原因。
A、样品表面老化，影响传热；
B加热板，样品，散热板之间有缝隙，影响传热。
C热电偶热端与发热盘和散热盘接触不良，应粘些硅油插入小孔底部，等等
6、测冷却速率时，为什么要在稳态温度Ro附近选值。
？
A、当散热板处在不同温度时，它的散热速率不同，与本体温度，环境温度都有关。
B、在实验中，当系统处于稳态时通过待测样品的传热与散热盘向侧面和下面的散热率相同,
所以测冷却速率要在稳态温度V 20附近。
7、本实验的热电偶测温度为什么不用定标就能代入公式计算？能否不用数字电压表而用其它电表仪器来测热电偶电压值，代入公式求导热系数而不影响结果？举例说明。
在所测温度范围内，直流数字电压表测得的温差电动势与待测温度成线性关系，即E = :
.：E =5 D
那么所以不用定标就可以代入公式。
E10 - E20 ■:九10 - J 20 ! Z10 - ‘20
可以采用与电阻串联的电流表（灵敏电流计）
£
因为
E10 - E20。