導熱系數測定儀是測量材料導熱性能的專用設備,其工作原理基于熱傳導基本定律 —— 傅里葉定律,即單位時間內通過材料的熱量與溫度梯度及傳熱面積成正比,與材料厚度成反比。儀器通過構建穩定的一維熱流場,測量材料兩側的溫度差、傳熱面積、厚度及熱流量,再結合傅里葉定律計算出導熱系數(λ=Q?d/(A?ΔT),其中 Q 為熱流量,d 為材料厚度,A 為傳熱面積,ΔT 為溫差)。根據測量原理不同,常見類型包括穩態法(如平板法、護熱平板法)和非穩態法(如熱線法、熱盤法)。穩態法通過維持材料兩側溫度恒定,待熱流穩定后測量參數,適用于導熱系數較低的保溫材料;非穩態法則利用材料溫度隨時間的變化計算導熱系數,效率更高,適用于金屬、液體等高熱導材料。
在行業應用中,導熱系數測定儀是材料研發和質量控制的關鍵設備:
- 建筑建材領域:用于檢測保溫棉、聚苯板等墻體保溫材料的導熱性能,確保建筑節能達標;
- 電子行業:測試芯片、散熱片、導熱硅膠等材料的散熱能力,優化電子設備熱管理設計;
- 新能源領域:在動力電池、光伏組件中,評估電極材料、隔熱層的導熱特性,提升設備安全性和效率;
- 航空航天:檢測航天器隔熱材料的導熱性能,保障極端環境下的熱穩定性;
- 材料科學研究:為新型功能材料(如相變材料、納米復合材料)的研發提供導熱性能數據支持。
通過精準測量導熱系數,該儀器助力各行業實現材料性能優化、產品質量提升及節能減排目標。