熱擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量方法

熱擴(kuò)散系數(shù)研究與應(yīng)用

熱擴(kuò)散系數(shù)、熱導(dǎo)率是各類材料的重要物理參數(shù)，各種物質(zhì)的熱導(dǎo)率數(shù)值主要靠實(shí)驗(yàn)測(cè)定。熱線法一般用于測(cè)量材料的熱導(dǎo)率。文獻(xiàn) 擴(kuò)展了熱線法測(cè)量的應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)測(cè)量干燥松木板材料熱擴(kuò)散系數(shù)和熱導(dǎo)率，在實(shí)際的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中,可以期望獲得更廣泛的運(yùn)用。文獻(xiàn)采用微珠狀熱敏電阻作為點(diǎn)熱源和測(cè)溫元件,在一維點(diǎn)源脈沖傳熱模型的基礎(chǔ)上建立一種同時(shí)測(cè)量生物流體熱擴(kuò)散系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和熱容的瞬態(tài)方法。文獻(xiàn)提出以一次測(cè)量為基礎(chǔ)，全自動(dòng)、完全非接觸地測(cè)定熱容、熱擴(kuò)散系數(shù)和熱導(dǎo)率的方法，該方法適合用于測(cè)量熱導(dǎo)率很小的材料的熱性質(zhì)，例如橡膠混合物。

熱擴(kuò)散系數(shù)涂層國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

《熱噴涂陶瓷涂層熱導(dǎo)率測(cè)量方法——閃光法》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO13826）是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織首次發(fā)布由中國(guó)負(fù)責(zé)制定的涂層領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國(guó)涂層領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作取得零突破 。該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)由中科院上海硅酸鹽研究所曾毅、鄭學(xué)斌和宋力昕三位研究員于2009年10月向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISOTC107技術(shù)委員會(huì)提交草案。歷時(shí)三年多，最后以該技術(shù)委員會(huì)全體成員國(guó)一致同意的100%高得票率獲得通過(guò)。同原有方法相比，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了熱噴涂陶瓷涂層的熱擴(kuò)散系數(shù)測(cè)試方法和過(guò)程，并對(duì)涂層熱擴(kuò)散系數(shù)修正因子的計(jì)算過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)、全面的描述。

由熱擴(kuò)散率的定義α=λ/ρc 可知：

（1） 物體的導(dǎo)熱系數(shù)λ越大，在相同的溫度梯度下可以傳導(dǎo)更多的熱量。

（2） 分母ρc是單位體積的物體溫度升高1℃所需的熱量。ρc 越小，溫度升高1℃所吸收的熱量越小，可以剩下更多熱量繼續(xù)向物體內(nèi)部傳遞，能使物體各點(diǎn)的溫度更快地隨界面溫度的升高而升高。

熱擴(kuò)散率α是λ與1/ρc兩個(gè)因子的結(jié)合。α越大，表示物體內(nèi)部溫度扯平的能力越大，因此而有熱擴(kuò)散率的名稱。這種物理上的意義還可以從另一個(gè)角度來(lái)加以說(shuō)明，即從溫度的角度看，α越大，材料中溫度變化傳播得越迅速?？梢?jiàn)α也是材料傳播溫度變化能力大小的指標(biāo)，因而有導(dǎo)溫系數(shù)之稱。

α=λ/ρc

α稱為熱擴(kuò)散率或熱擴(kuò)散系數(shù)（thermal diffusivity），單位為m²/s。

式中：

λ：導(dǎo)熱系數(shù)，單位W/(m·K)；

ρ：密度，單位Kg/m³；

c：比熱容，單位J/(Kg·K)。

湍流流動(dòng)的速度脈動(dòng)所加強(qiáng)的熱流密度中包含的熱擴(kuò)散系數(shù)。通常認(rèn)為它和湍流黏度等值。

《冶金學(xué)名詞》第二版。 2100433B

1.熱擴(kuò)散系數(shù)范圍：0.01-1000mm2/s 2.導(dǎo)熱系數(shù)范圍：0.1-2000W(m*K) 3.數(shù)據(jù)采集頻率：2MHz 4.熱擴(kuò)散系數(shù)≤±3% 5.導(dǎo)熱系數(shù)≤±5% 6.樣品測(cè)試溫度：RT-1100℃。