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导热橡胶的导热系数测量

检测样品橡胶制品

检测项目导热系数

方案详情文

导热橡胶在电子电器元器件领域有着不可替代的作用，可广泛用于航空、航天、电子、电器领域上的散热、密封，同时起到绝缘和减震的作用，对于电子产品的密集化、小型化、提高性能、延长可靠性和寿命等，具有重要的意义。橡胶基体中没有热传递所需要的均一致密的有序晶体结构或者载荷子，因此导热性能较差；所以通常是将导热性能较大的材料，如金属粉或氮化物，作为填料，填充到橡胶基体中形成复合材料，以提高其导热性能；导热橡胶复合材料的导热性能，终由橡胶基体和填料的综合作用决定；无论是粒子还是纤维形式，填料自身的导热性都远远大于基体材料；但是增加了填料的复合材料的导热性能的改善程度，与填料的填充量有很大关系；当填充量较少时，填料粒子能够均匀的分散在基体体系中，之间没有任何接触和相互作用，此时填料对于整个体系的导热贡献很小；当填充量达到一定程度时，填料粒子之间开始有了相互作用，在体系中形成了类似链状和网状的形态，称为导热网链；当这些导热网链的取向与热流方向平行时，能在很大程度上提高体系的导热性；我公司测试中心利用TC3000，测量的某些含有不同填料成分和数量的橡胶复合材料的导热系数测量结果，样品状态包括固化后的块状以及固化前的膏状，填料对于导热系数性能的影响的差异是非常大的，使其导热系数可以从0.4 W/mK提高到3W/mK以上甚至更高，所以填料不同的导热系数不可估计必须要测试确定。

智能文字提取功能测试中

附瞬态热线法原理瞬态热线法是利用测量热丝的电阻来测量物质导热系数的，基于1976年 Healy JJ提出的理论【1】，其理想模型为：在无限大的各向同性、均匀物质中置入直径无限小、长度无限长、内部温度均衡的线热源，，初始状态下二者处于热平衡状态，突然给线源施加恒定的热流加热一段时间，线热源及其周围的物质就会产生温升，由线热源的温升即可得到被测物体的导热系数。其控制方程是简单的傅里叶方程：式中： T为温度， t为时间， a为被测物质的热扩散系数，a=1 /pC，， a为被测物质的导热系数，p与C，分别为被测物质的密度和定压比热容。假设被测物质的物性参数在加热过程中为常数，将初始时刻的线热源与被测物质的温度记为To，任意时刻任意位置的温升记为△T，则有：方程(1)可写为： (3) (5) 1→00 (6) 式中：q为单位长度线热源的加热功率，在模型中假定流体的 a、p、、C，等物性均为恒量，当线热源半径ro足够小、t足够长时，对方程(3)求解并进行多项式展开，可以得到热线的温升为：其中A=q/4元， B=Aln(4a lroC)； C=e，y为欧拉常数， y=0.5772...；由式(10)可知，在r=ro处的热线温升与时间的对数成线性关系，因此可以分别从AT~lnt 线性关系的斜率A和截距B得到导热系数和热扩散系数，即：利用瞬态热线法进行导热系数的实验研究，正是基于式(12)进行的。从式(12)中可以看出，只需要知道加到热丝上的单位长度的加热功率以及热丝受热后引起的温升与时间的对数关系，就可以求得导热系数。

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