Hotdisk 導(dǎo)熱系數(shù) TPS2500S 型熱常數(shù)分析儀基于瞬態(tài)平面熱源法(TPS 法)進行測量。
其測量原理如下:
該儀器使用一個雙螺旋結(jié)構(gòu)的探頭,探頭既是加熱元件又是溫度傳感器。在測量時,給探頭施加一個恒定的加熱功率,探頭產(chǎn)生的熱量會向周圍的樣品擴散。
由于熱量的擴散,探頭周圍的溫度會發(fā)生變化。通過測量探頭電阻隨時間的變化,就可以得到溫度隨時間的變化關(guān)系。
根據(jù)熱傳導(dǎo)理論,樣品的熱物性參數(shù)(如導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴散系數(shù)等)與探頭的溫度變化以及加熱功率之間存在特定的數(shù)學(xué)關(guān)系。
具體來說,通過對測量得到的溫度-時間曲線進行分析和擬合,結(jié)合探頭的幾何參數(shù)和已知的物理常數(shù),就能夠計算出樣品的導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴散系數(shù)和比熱容等熱物性參數(shù)。
例如,導(dǎo)熱系數(shù)可以通過特定的數(shù)學(xué)公式,將測量得到的溫度變化、加熱功率、探頭尺寸以及時間等參數(shù)代入計算得出。
這種測量方法具有快速、非破壞性、適用范圍廣等優(yōu)點,能夠?qū)Ω鞣N固體、液體和粉末狀材料的熱物性進行準確測量。
鑠思百檢測可提供Hotdisk導(dǎo)熱系數(shù)測試

Hotdisk 熱常數(shù)分析儀主要用于測量物質(zhì)的熱物性參數(shù),如導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴散系數(shù)、比熱容等。它基于瞬態(tài)平面熱源法(TPS 法)設(shè)計,這種方法具有測試簡便、精確的優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。
以常見的 tps2500s 型熱常數(shù)分析儀為例,其工作原理和數(shù)據(jù)解讀如下:
原理介紹:Hotdisk 熱常數(shù)分析儀基于瞬態(tài)平面熱源法而設(shè)計。瞬態(tài)平面熱源法利用螺旋狀的熱源進行熱物性參數(shù)的測量,通過對探頭設(shè)置一個恒定的加熱功率,利用樣品對探頭表面溫度響應(yīng)的影響,記錄探頭溫度值,并分析處理數(shù)據(jù),得到樣品的導(dǎo)熱系數(shù)等參數(shù)。該測試參考標準為 iso22007-2。
導(dǎo)熱系數(shù)的計算原理:當(dāng)探頭功率恒定時,電阻和時間的關(guān)系如公式(1):
,其中
為探頭初始電阻;
為測試時間;
為電阻溫度系數(shù);
為探頭表面溫度差。而
的定義式為公式(2):
,其中
為恒定功率;
為探頭半徑;
為樣品導(dǎo)熱系數(shù);
為特征時間
的函數(shù),
定義為公式(3):
,其中
為樣品的熱擴散系數(shù)。
實驗過程中,記錄探頭溫度差
,并和
擬合,會得到一條直線,通過分析直線的斜率就可以求得導(dǎo)熱系數(shù)
。
在解讀 Hotdisk 數(shù)據(jù)時,還需要注意以下幾點:
熱擴散率:通常是通過公式擬合得到的,由儀器根據(jù)得出的導(dǎo)熱系數(shù),經(jīng)過公式計算得到。但由于是推算出來的,其精度會有所下降,如果樣品表面精度差或與探頭接觸不良,熱擴散系數(shù)結(jié)果誤差會增大。
體積比熱:導(dǎo)熱系數(shù)是儀器直接測試得出的,而體積比熱是通過導(dǎo)熱系數(shù)除以熱擴散系數(shù)得到的,誤差的疊加會導(dǎo)致體積比熱精度降低,如果樣品表面質(zhì)量較差,熱擴散系數(shù)結(jié)果精度下降,得出來的體積比熱會更受影響,精度下降。
如果想深入了解 Hotdisk 數(shù)據(jù)的解讀,建議參考相應(yīng)的儀器說明書、專業(yè)文獻或咨詢相關(guān)領(lǐng)域的專家。