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什么是導熱系數(shù)？導熱材料導熱系數(shù)及測試方法介紹
發(fā)布：nfion
時間：2020-09-12 14:57:49
不論是新能源汽車行業(yè)，還是電子電工，或是led行業(yè)，導熱材料應用比較普遍。在熱管理學中，導熱系數(shù)是反映材料導熱性能的一項重要參數(shù)，也是使用者最為關注的技術指標。
材料的導熱系數(shù)不僅與材料的物質種類有關，而且與它的微觀結構、填料含量等有密切聯(lián)系。在科學實驗和工程設計中，所用材料的導熱系數(shù)都需要用實驗的方法精確測定。導熱系數(shù)的測定方法發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有了許多種，它們有不同的適用領域、測量范圍、精度、準確度和試樣尺寸要求等，不同方法對同一樣品的測量結果可能會有較大的差別，因此選擇合適的測試方法是首要的。
目前導熱系數(shù)的測定方法分為穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法兩大類，具有各自不同的測試原理。在導熱硅膠行業(yè)中，常見的測試方法是穩(wěn)態(tài)熱板法（參照標準：ASTM D5470）
薄型導熱固態(tài)電絕緣材料熱傳輸特性的標準測試方法：ASTM D5470
該方法采用的是通常所說的穩(wěn)態(tài)熱流法，其測試原理是將一定厚度的樣品置于上下兩個平板間，對樣品施加一定的熱流量和壓力，使用熱流傳感器測量通過樣品的熱流、測試樣品的厚度、熱板/冷板間的溫度梯度，然后得出不同厚度下對應的熱阻數(shù)據(jù)作直線擬合得出樣品的導熱系數(shù)。
這種方法的優(yōu)點是：
1、可以測試產品的熱阻與導熱系數(shù)；
2、特別適合模擬產品在實際工況下的使用狀態(tài)。
缺點是：
1、對產品的厚度有一定要求；
2、接觸熱阻會影響測試結果；
3、為了到達穩(wěn)態(tài)，測試所需時間較長。
導熱系數(shù)（又稱熱導率）是表征材料導熱能力大小的物理量，其定義是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側表面的溫差為1度（K，℃），在1秒內（1s），通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米·度 （W/(m·K)，此處為K可用℃代替）。（傅立葉定律
均質材料物體內各點的熱流密度與溫度梯度成正比。熱量傳遞的方向由高溫向低溫和溫度梯度的方向由低溫向高溫相反。）
目前導熱系數(shù)的測定方法分為穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法兩大類，具有各自不同的測試原理。在導熱硅膠行業(yè)中，常見的測試方法是穩(wěn)態(tài)熱板法（參照標準：ASTM D5470）
該方法采用的是通常所說的穩(wěn)態(tài)熱流法，其測試原理是將一定厚度的樣品置于上下兩個平板間，對樣品施加一定的熱流量和壓力，使用熱流傳感器測量通過樣品的熱流、測試樣品的厚度、熱板/冷板間的溫度梯度，然后得出不同厚度下對應的熱阻數(shù)據(jù)作直線擬合得出樣品的導熱系數(shù)。
這種方法的優(yōu)點是：
1、可以測試產品的熱阻與導熱系數(shù)；
2、特別適合模擬產品在實際工況下的使用狀態(tài)。
缺點是：
1、對產品的厚度有一定要求；
2、接觸熱阻會影響測試結果；
3、為了到達穩(wěn)態(tài)，測試所需時間較長。
導熱系數(shù)是材料本身的參數(shù)，與形狀大小無關。目前已有大量的導熱測試方法，但沒有任何一種方法能適用于所有產品、所有場合。產品品特性、測試標準、測試環(huán)境等都會對導熱系數(shù)的結果產生影響。材料的導熱系數(shù)不能用不同測試方法得到的數(shù)據(jù)進行對比。要得到準確和有參考意義的結果，必須選擇合適的測試方法進行測量。
