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      PS導熱儀操作說明

      點擊次數:1868     更新時間:2021-04-25
        PS導熱儀操作說明
       
        一:儀器概述
       
        該熱物性測試儀采用先進的瞬變平面熱源法及縱向熱流技術,具有方便、快捷、精確的特點,可用來測量各種不同類型材料的熱導率、熱擴散率以及熱熔,適用的熱導系數范圍0.015-100W/MK之間,適用樣品類型:固體、粉末、涂層、薄膜、液體、各向異性材料等多種不同形式材料。參照標準GB5598-85,GB3399-82,GB11205-89. ,但它也使用熱結構-函數分析以使結果更精確,符合MIL-I-49456A,絕緣片材,導熱樹脂,熱導玻纖等。
       
        該儀器可自動測試薄的導熱材料的熱阻抗與熱導率參數。這些材料一般在電子封裝業普遍使用,也可以測試一些軟的或硬的、半液體或粘性的材料。熱導率是描述材料熱傳導性能的重要參數。儀器通??梢赃m應測定熱導率范圍從高到中等的材料,接觸壓力范圍在10~550psi(70~3800Kpa)手動加壓或液壓,樣品溫度范圍為15~70℃,也可到600—1000℃,后者需要定制裝置。
       
        二:主要技術參數
       
        1. 樣品尺寸:直徑10-30mm,厚度2-10mm
       
        2. 導熱系數范圍:0.005—100 W/mK,精度3%,精度≤±3%,重復性≤±1%
       
        3.熱擴散率測量精度:5%
       
        4.比熱測量精度:7%(需配比熱測試模塊)
       
        5. 溫度范圍:室溫—1000度(精度±1攝氏度)
       
        6.配有完整的測試系統及軟件平臺。
       
        7.操作采用全自動熱分析測試軟件,快速準確對樣品進行試驗過程參數分析和報告輸出。
       
        三:原理簡介
       
        熱流測量能提供一些只靠溫度測量是無法得到的、非常重要而且詳    盡的數據,DRX-II系列熱流儀因為采用絕對校準裝置而使其具備了*精度和準確性。其操作也非常的簡便。DRX-II系列熱流儀廣泛應許多行業。原理:熱流分析基于以下原理:如果一薄片的熱傳導率為λ(kcal/mh℃),厚度為d(m),將其接觸在熱輻射物表面。當達到平衡后,穿過薄片的熱傳導強度Q(kcal/m2•h或W/ m2)可由以下公式得出:
       
        Q=λ/d ×△T
       
        式中△T=薄片兩邊的溫度差,λ,d均為已知數據。
       
        主要特點
       
        1. 全自動操作,包括軟件
       
        2. 可選固定平行板或懸浮測試板(根據用戶需要定)
       
        3. 可選樣品---溫度控制與溫度批測試
       
        4. 標準計算機接口
       
        5. 內置校驗程序
       
        所有的測試參數以及過程均通過人機交互圖形界面軟件控制。接觸壓力與樣品溫度可以自動測定與控制,數據顯示簡單清晰,并繪制熱參數對厚度的曲線圖。通過這些數據可以決定表面接觸熱阻以及熱導率。測試時間可以自動控制以使時間與精度兩者得到最佳權衡。設備需要配置溫度控制的循環冷卻水浴,以及一臺聯想臺式電腦,用于運行Windows-XP,電腦與測試設備通過專用接口連接,電源為220VAC/50Hz。
       
        四:數據處理及操作
       
        一:標準測試方法
       
        1儀器對薄的電絕緣材料熱阻的測試方法,可以應用于厚度在0.02~30mm導熱性單體或復合片材。“熱導”只適用于均質材料。導熱絕緣材料通常是復合材料,其中包括:填料、黏合劑、增強劑,例如:玻璃纖維網狀結構或是聚合物薄膜鋪層。為了避免混亂,使用“表面熱導”來衡量均質和非均質材料。計算熱導有一限制條件:必須精確測量試樣的厚度。熱阻的測量數據受到以下因素影響:相關的壓力、試樣表面特性和其他的傳熱方式。
       
        參考文獻:
       
        ASTM標準:D374,固體電絕緣材料的厚度測試方法;E691,處理實驗室研究的實例,確定測試方法的精確性。E1225,利用G-C-L熱流動技術測量固體熱導。
       
        軍事標準:MIL-I-49456A,絕緣片材,導熱樹脂,熱導玻纖增強。
       
        標準GB5598-85《氧化鈹瓷導熱系數測試方法》等。
       
        2:關于試樣的定義:
       
        1、平均溫度(表面),n-面積測量表示溫度
       
        2、復合材料,由不同部分構成的材料,各部分可以對材料的性能貢獻是成比例的,或是有協同效應。
       
        3、熱加速器/傳感器,由絕緣線圈裝配組成,可以提供可測量的熱量并可以應用于判斷溫度。
       
        4、均質材料,材料具有穩定的性能,其性能與材料的位置不成函數關系。
       
        5、熱導系數(λ),熱導的時速,在穩定條件下,通過單元面積的熱流。每單元溫度斜率在垂直該面積上。
       
        6、熱阻(θ),材料對熱流動的阻礙。
       
        7、界面熱阻(RI),溫度的不同會在試樣表面之間的相關扁平面上產生熱流動。試樣的冷熱表面得到了測量。
       
        8、熱阻系數,它是熱導的倒數。在穩定狀態條件下,在與單元熱流等溫面垂直方向上的斜率。
       
        3:符號的定義
       
        1、λ-熱導,W/m·k
       
      2、
      -與試樣相關的高溫面的溫度,K 3、
      -與試樣相關的低溫面的溫度,K
      5、A-試樣面積,m2
       
        6、X-試樣厚度,m
       
        7、Q-熱流速,W(J)/S
       
        8、q-熱流或單位面積上的熱流密度,W/ m2
       
        9、α-加速器/傳感線圈的電絕緣溫度系數
       
        10、I-電流,A
       
        11、θ-熱阻,K·m2/W
       
        測試方法的計算
       
        在沒有使用熱量計時,熱流用以下公式計算:
       
      Q:熱流量 W
       
        V:加熱器的電壓
       
        I:加熱器的電流
       
        2、試樣導熱系數的計算
       
        Q:熱流,
       
        d:試樣厚度,
       
        A:試樣受熱面積,
       
        TH :試樣熱面溫度,
       
        TC:試樣冷面溫度,
       
        從單層或是多層試Q樣的熱阻—各自的試樣厚度的平面圖中得到熱導。在平面圖中X軸表示試樣厚度值,Y軸表示試樣熱阻值。
       
        熱阻-厚度曲線是一條直線,其斜率是表面熱導的倒數。在零厚度處的截距是界面熱阻,RI是試樣的特性。
       
        另一種方法是用最小平方值法計算斜率和截距。
       
        五:軟件的操作及安裝
       
        1:軟件的操作環境:windowsxp/sp2簡體中文操作系統,office2003完整安裝。
       
        2:用隨機所帶光盤,按提示安裝到文件路徑。
       
        3:軟件升級到相關控件或與我公司技術部聯系。
       
        4:軟件軟件操作全中文式。隨機所帶光盤有說明。
       
        六:設備配置
       
        1、測試主機              一臺
       
        2、計算機(帶打印機)    一套(用戶自備)
       
        3、測試軟件              一套(光盤)
       
        5、數據處理裝置          一臺
       
        6、說明書                一份
       
        7、合格證                一份
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