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什么是导热系数?导热材料导热系数及测试方法介绍
发布:nfion 时间:2020-09-12 14:57:49 点击数:104
不论是新能源汽车行业,还是电子电工,或是led行业,导热材料应用比较普遍。在热管理学中,导热系数是反映材料导热性能的一项重要参数,也是使用者最为关注的技术指标。

导热系数(又称热导率)是表征材料导热能力大小的物理量,其定义是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1秒内(1s),通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度 (W/(m·K),此处为K可用℃代替)。(傅立叶定律
均质材料物体内各点的热流密度与温度梯度成正比。热量传递的方向由高温向低温和温度梯度的方向由低温向高温相反。

热传递示意图-傅立叶定律

材料的导热系数不仅与材料的物质种类有关,而且与它的微观结构、填料含量等有密切联系。在科学实验和工程设计中,所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。导热系数的测定方法发展到现在已经有了许多种,它们有不同的适用领域、测量范围、精度、准确度和试样尺寸要求等,不同方法对同一样品的测量结果可能会有较大的差别,因此选择合适的测试方法是首要的。

目前导热系数的测定方法分为稳态法和非稳态法两大类,具有各自不同的测试原理。在导热硅胶行业中,常见的测试方法是稳态热板法(参照标准:ASTM D5470)
稳态热板法原理图
薄型导热固态电绝缘材料热传输特性的标准测试方法:ASTM D5470
该方法采用的是通常所说的稳态热流法,其测试原理是将一定厚度的样品置于上下两个平板间,对样品施加一定的热流量和压力,使用热流传感器测量通过样品的热流、测试样品的厚度、热板/冷板间的温度梯度,然后得出不同厚度下对应的热阻数据作直线拟合得出样品的导热系数。

这种方法的优点是:

1、可以测试产品的热阻与导热系数;
2、特别适合模拟产品在实际工况下的使用状态。

缺点是:

1、对产品的厚度有一定要求;
2、接触热阻会影响测试结果;
3、为了到达稳态,测试所需时间较长。

导热系数是材料本身的参数,与形状大小无关。目前已有大量的导热测试方法,但没有任何一种方法能适用于所有产品、所有场合。产品品特性、测试标准、测试环境等都会对导热系数的结果产生影响。材料的导热系数不能用不同测试方法得到的数据进行对比。要得到准确和有参考意义的结果,必须选择合适的测试方法进行测量。

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本文标签: 导热系数  导热材料  导热硅胶  


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