熱常數(shù)分析儀hotdisk測試中常見問題與解答

1、hotdisk粉末壓片測試導(dǎo)熱系數(shù)時，一般情況下所用的壓力是多少？

壓片機(jī)使用的是YP-15紅外壓片機(jī)，壓片模具是直徑30mm的，粉末壓片壓力一般在10-15噸，樣品尺寸厚度在3-5mm左右，如下圖所示。

2、導(dǎo)熱結(jié)果圖中的熱擴(kuò)散率怎么得到的？

熱擴(kuò)散率是通過公式擬合得到的，是儀器根據(jù)得出的導(dǎo)熱系數(shù)，經(jīng)過公式計算得到，導(dǎo)熱系數(shù)是直接測試的，熱擴(kuò)散系數(shù)是通過最小二乘法以及導(dǎo)熱系數(shù)的值進(jìn)行擬合推算出來的，所以精度會有所下降，并且如果樣品表面精度很差，或兩塊樣品平行度較差，與探頭接觸較差，熱擴(kuò)散系數(shù)結(jié)果誤差會增大。

3、為什么結(jié)果圖中給出的體積比熱僅供參考，不能和DSC藍(lán)寶石法得出的比熱對比？

導(dǎo)熱系數(shù)是儀器直接測試得出的，由公式導(dǎo)熱系數(shù)=熱擴(kuò)散*體積比熱，體積比熱是直接用測出來的導(dǎo)熱系數(shù)除以熱擴(kuò)散系數(shù)，誤差的疊加會導(dǎo)致體積比熱精度的降低，如果樣品表面質(zhì)量較差，熱擴(kuò)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。

4、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)測試方法有哪些？

非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)測試方法主要有：熱線法，瞬態(tài)熱帶法及瞬態(tài)板熱源法。

熱線法及其隨后發(fā)展的探針法主要用來測量松散介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)，不適于測量大塊固體和液體介質(zhì)，并且測量存在一定的誤差，測量結(jié)果受接觸熱阻影響；

熱帶法是基于熱線法發(fā)展起來的測試方法，其原理和熱線法基本相同，只是將線熱源壓扁成帶狀從而擴(kuò)大熱源和介質(zhì)的接觸面積，減少接觸熱阻；

瞬態(tài)板熱源法在熱帶法和熱線法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，將原本拉直的熱源彎曲成螺旋狀，形成平面板熱源，在更小的空間內(nèi)獲得更大的接觸面，并且采用新的數(shù)學(xué)模型來描述熱傳輸過程。Hotdisk導(dǎo)熱測試儀就是基于瞬態(tài)板熱源法的導(dǎo)熱系數(shù)測試儀；

5、為什么hotdisk、激光導(dǎo)熱法和熱板法測試的結(jié)果有所不同？

這主要是由于不同測試方法的測試原理不同、測試儀器的測試方法不同導(dǎo)致的。hotdisk是直接測試得出樣品的導(dǎo)熱系數(shù)值。激光導(dǎo)熱儀直接測試的結(jié)果確實(shí)是熱擴(kuò)散系數(shù)，根據(jù)公式熱導(dǎo)率λ=熱擴(kuò)散系數(shù)α*比熱容 Cp*密度ρ，計算樣品的熱導(dǎo)率需要測出樣品的密度和比熱容。

6、對于涂層材料如何測試涂層的導(dǎo)熱系數(shù)？

1.對于導(dǎo)熱系數(shù)較低（0.005W/mK-2W/mK）的涂層，可以使用薄膜模塊測試，用基低做背景材料，因此可以直接測試出涂層的導(dǎo)熱系數(shù)。

2.對于導(dǎo)熱系數(shù)大的涂層，如果厚度均勻的話，需要確定涂層的厚度，先測基底的導(dǎo)熱，然后再測整體的導(dǎo)熱值，通過厚度換算，計算公式是：基底厚度/樣品厚度*基底導(dǎo)熱+涂層厚度/樣品厚度*涂層導(dǎo)熱=樣品導(dǎo)熱。

7、導(dǎo)熱系數(shù)的原理是什么？

包圍探頭的樣品無限大或測試過程中熱流在樣品內(nèi)部傳遞是模型成立的前提，依據(jù)鎳的特性，溫度和電阻的關(guān)系呈線性關(guān)系，可通過了解電阻的變化可以知道熱量的損失，從而反映樣品的導(dǎo)熱性能。

8、樣品有一定的彎曲度，測試時候如何保證樣品和探頭緊密貼合？

如果材料較軟，我們會施加一定壓力，讓其貼近樣品探頭即可，如果材料較硬，可以客戶自行磨平或剪裁至2*2cm的平面供測試使用。

9、測試時間需要控制哪些參數(shù)（功率、時間等）來得出穩(wěn)定的導(dǎo)熱系數(shù)？

（1）調(diào)整時間和功率使導(dǎo)熱系數(shù)使瞬態(tài)溫升保持在基本模塊2K左右，平板模塊5K左右，獲得推導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)的直線要保持平滑的。

（2）取點(diǎn)范圍的確定應(yīng)保證探測深度不超過樣品邊界，對于復(fù)合材料，應(yīng)確保探測深度接近樣品邊界，以獲得樣品的表觀或者整體的導(dǎo)熱系數(shù)。

（3）偏差分布圖離散分布，末端向下或向上傾斜的點(diǎn)，表明是超過了樣品邊界或產(chǎn)生了對流，應(yīng)該去掉該點(diǎn)。

10、hotdisk的薄膜和平板模塊介紹？

薄膜模塊介紹：

（1）適用范圍：紙、織物、布、高聚物薄膜等絕緣材料

（2）樣品允許厚度范圍：10μm-2mm

（3）樣品允許導(dǎo)熱系數(shù)范圍：0.005W/mK-2W/mK

（4）薄膜模塊有專用探頭7854，直徑28mm，因此薄膜樣品直徑至少大于28mm

平板模塊介紹：

（1）適用范圍：陶瓷片、金屬片、硅片等導(dǎo)熱材料

（2）導(dǎo)熱系數(shù)： >1W/mK

（3）厚度： 0.07 mm-7 mm

（4）探頭與基本模塊通用，并要滿足：1.2<探頭半徑/樣品厚度<32

11、可測試帶水的樣品嗎？

稍微含有一點(diǎn)水分的樣品可測試，不能測試滴水的樣品，否則損壞探頭。