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导热系数测量
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iTherM2025|导热系数怎么测?原理、方法全解析
DT新材料· 2025-08-17 00:04
导热系数定义与重要性 - 导热系数是衡量材料传递热量能力的关键物理参数 定义为1米厚材料在两侧温差1度时 1秒内通过1平方米面积传递的热量 单位W/(m·K) [3] - 数值越大代表导热能力越强 高导热材料利于散热 低导热材料适合隔热 [4] - 精准测量对电子设备、能源系统、建筑节能等领域的热管理至关重要 直接影响设备性能稳定与安全运行 [4] 测量方法分类与原理 - 分为稳态法(保护热板法、热流计法、圆管法)和瞬态法(激光闪光法、热线法、热探针法、瞬态平面热源法) [5][6] - 稳态法通过稳定温差和热流计算导热系数 瞬态法通过温度随时间变化推演热物性参数 [5][13][16] 稳态法具体技术 - 保护热板法:通过加热源与辅助加热器控制温差 计算厚度、温差和功率得出结果 精度高但耗时 适用于绝热材料(ASTM C177标准) [7][8] - 热流计法:用传感器直接测量热流密度和温差 操作简便但需避免接触热阻 适用于泡沫和建材(ASTM C518标准) [9][10] - 圆管法:针对管状材料的一维稳态测量 反映实际应用特性但设备复杂 适用于金属管和隔热管套 [11][12] 瞬态法具体技术 - 激光闪光法:脉冲激光加热样品并监测背面温升 结合密度与比热容计算 速度快且适合高温固体(ASTM E1461标准) [13][15] - 热线法:通过埋入的电阻丝加热并记录温升曲线 适用于粉末和液体 对接触敏感(ASTM D5334标准) [16][18] - 热探针法:薄膜探针瞬时加热并拟合温度响应 适合多种形态材料但依赖数据处理(ISO 22007-2标准) [19][20] - 瞬态平面热源法:扁平探针加热并分析温变 适用范围广且快速非破坏性(ISO 22007-2标准) [21][22] 主要仪器供应商与产品 - 德国耐驰:主打激光闪光法和瞬态平面热源法 应用于金属和陶瓷材料 [22][24] - 凯戈纳斯:提供热流计法和激光闪光法仪器 服务于电子封装和航空材料 [25] - 林赛斯:专注热流计法和瞬态平面热源法 适用于高分子和功能陶瓷 [26][28] - 美国TA仪器:覆盖热流计法和激光闪光法 重点服务聚合物和电子材料 [28][29] - 西安夏溪与湘潭湘仪:本土厂商提供保护热板法、热流计法及热线法设备 应用于建筑隔热和工业材料 [29][30][32] 行业活动与趋势 - 第六届热管理产业大会将于2025年12月3-5日在深圳举办 展览面积2000平方米 预计300家参展企业和30000名专业观众 [32][34][35][37] - 展区覆盖材料、数据中心、消费电子、新能源、储能热管理及测试仪器 多家头部厂商将展示最新技术解决方案 [32][38]