導熱系數測試儀實驗步驟

定義

導熱系數： 單位時間內在單位溫度梯度下沿熱流方向通過材料單位面積傳遞的熱量。單位為瓦每米開爾文[W/(m·K)] 。

用沿試樣長度方向埋設在試樣中的線狀電導體（熱線）進行局部加熱，熱線載有已知恒定功率的電流，即在時間上和試樣長度方向上功率不變。從熱線的功率和接通電流加熱后已知兩個時間間隔的溫度可以計算導熱系數，此溫升與時間的函數就是被測試樣的導熱系數。

適用于各種工業材料、橡膠輪胎，建筑材料、耐火材料、工藝材料、陶瓷材料、食品等。

1、試樣準備

試樣長×寬為300mm x 300mm，試樣厚度在25mm。試樣放入中心樣品槽內。

2、儀器參數的設置

按照所需要求對控制器進行相應的設置。

3、數據計算

任何物體的熱量傳遞都有三種形式：熱傳導、熱輻射、熱對流。不同溫度流體的各部分流體之間，由于發生相對運動產生熱傳遞稱為熱對流。物質的微觀粒子的運動以光的形式輻射能量，稱成為輻射。

在溫度不平衡條件下，物體內存在溫差，熱能分布不均勻，在物體內部沒有宏觀位移的情下，熱量從高溫向低溫部分傳遞，不同溫度物體的互相接觸時，同樣存在沒有物質轉移而存在熱量傳遞現象，這種借助于物質微觀粒子的無序運動的熱傳遞現象稱為熱傳導，又稱為熱擴散。

根據傳熱學理論，垂直于無限大平板方向的熱流量，沿厚度d方向與平板面側的溫度差、平板面積成正比，與平板厚度成反比。

t1 – t2

Q = λS --------------------- (1)

d

式中，Q—垂直于平板方向傳遞的熱量，稱為熱流量；t1-t2 平板兩面的溫度差；d—平板厚度；S為平板面積。λ—為比例系數，稱為導熱系數。所以導熱系數的方程如下所示：

d

λ = Q ----------------- (2)

t1 - t2

上式就是導熱系數的運算方程。如果用用功率P表示，P=kQ，k是系數，如果P單位為W（瓦），長度單位用m，溫度單位用K（℃），則導熱系數單位為W/（mK）。導熱系數方程變為：

W* d

λ = ------------------- (3)

S*( t1 – t2)

式（3）就是測量的導熱系數方程。