导热系数测试仪(法） 型号：HDRX3A

一、概述

HDRX3导热系数测试仪采用瞬态法，含交叉线法和平行线法，主要测量固态和粉状材料在不同温度下导热系数、导温系数（热扩散系数）和比热容。具有高精度、高分辨率、高复现性等特点。由计算机控制进行自动测量。广泛适用于研究院校、质检、厂矿等对材料的导热系数测量。

本仪器是在我厂原HDRX2基础上重新进行开发，提高了测量精度和重现性，结构更加合理，使用更方便。型号分类：HDRX3A主要采用交叉法（也可用平行线法测量5w/mk以下的材料）；HDRX3B采用平行线法，测量小于25w/mk的材料。

仪器参考标准：GB/5990-86《定形隔热耐火制品导热系数试验方法(法)》；GB/T17106-1997《耐火材料导热系数实验方法（平行线法）》；GB 11205-89《橡胶热导率的测定（瞬态热丝法）》; GB/T10297-1998《非金属固体材料导热系数的测定(法)》等。

二、 主要指标

1、测量范围： HDRX3A(交叉线法)   0.015~2.0 W/(m·K)

              HDRX3A(平行线法)   0.015~5.0 W/(m·K)

              HDRX3B(平行线法)   0.015~25.0 W/(m·K)

2、温度范围： -40～120 ℃（需配高低温恒温箱）配铜-康铜

              室温～1000 ℃（需配电阻丝电阻炉）配镍铬-镍硅或铂-铂铑

              室温～1300 ℃（需配硅碳棒电阻炉）配铂-铂铑

              室温～1600 ℃（需配硅钼棒电阻炉）配铂-铂铑

3、测量精度： <±5.0 %

4、试样尺寸： 230mm×114mm×64mm,2块；（或根据用户要求）

5、温度分辩： 0.001℃

6、电源：DRX-3A电流分辩0.01mA，电压分辩0.1mV

             DRX-3B电流分辩0.1mA，电压分辩0.1mV

7、设备电源： 电压220V；频率50Hz；功率500W（配用电炉温度控制器电源的要求参看电炉温度控器说明书）

三、瞬态法测量原理

瞬态法的理论基础是无限大介质中的径向一维非稳态导热。设有一根半径为ro的无限长金属线源竖直地插入液体中，线源的热导率无限大，热容量近似为零，液体和线源在初始时刻处于热平衡，设平衡温度为To，当突然给线源加恒定的热流q时，热量从线源传递给被测材料。

Carslaw和Jaeger基于材料对一无限小、长源恒定热流的温度响应给出了热线法计算材料导热系数数学解：

                            （1）

式中θ为探头温升，T为t时刻探头温度，T0为探头初始温度，q为加热功率，λ为样品导热系数，α为样品热扩散系数，r为测试径向位置，Ei为指数积分函数，其表达式为：

                                   （2）

其中μ=r2/4αt，当r2/4αt << 1时，可用其前两项表示，从而得到：

                          （3）

其中欧拉常数C=0.57726。对上式两端取微分可得到样品导热系数：

                           （4）

以上推导忽略了探头的尺寸和热容等影响因素，实际测量中，由于探头具有一定体积和热容，因此在探头开始加热时，样品温升会有个时间滞后，在对数时间—温升曲线图上表现为一非线性段，这个时间取决于探针尺寸和结构，之后进入线性段，zui后曲线将趋于平稳。本仪器采用用筛选数据法取线性段上的数据进行线性拟合，从而得到导热系数值。当材料的导热系数已计算出，也就能计算出热扩散系数。

比热容通过如下公式计算：

          C=λ/(a*p)

a：热扩散率，单位m2／s

λ：导热系数，单位W／(m·K)

p：密度，单位g／m3

C：比热容，单位KJ／(kg·K)

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