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什么是導(dǎo)熱系數(shù)？導(dǎo)熱材料導(dǎo)熱系數(shù)及測(cè)試方法介紹
發(fā)布：nfion
時(shí)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(dǎo)熱材料應(yīng)用比較普遍。在熱管理學(xué)中，導(dǎo)熱系數(shù)是反映材料導(dǎo)熱性能的一項(xiàng)重要參數(shù)，也是使用者最為關(guān)注的技術(shù)指標(biāo)。
材料的導(dǎo)熱系數(shù)不僅與材料的物質(zhì)種類有關(guān)，而且與它的微觀結(jié)構(gòu)、填料含量等有密切聯(lián)系。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程設(shè)計(jì)中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)都需要用實(shí)驗(yàn)的方法精確測(cè)定。導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)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(lǐng)域、測(cè)量范圍、精度、準(zhǔn)確度和試樣尺寸要求等，不同方法對(duì)同一樣品的測(cè)量結(jié)果可能會(huì)有較大的差別，因此選擇合適的測(cè)試方法是首要的。
目前導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)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(cè)試原理。在導(dǎo)熱硅膠行業(yè)中，常見(jiàn)的測(cè)試方法是穩(wěn)態(tài)熱板法（參照標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D5470）
薄型導(dǎo)熱固態(tài)電絕緣材料熱傳輸特性的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法：ASTM D5470
該方法采用的是通常所說(shuō)的穩(wěn)態(tài)熱流法，其測(cè)試原理是將一定厚度的樣品置于上下兩個(gè)平板間，對(duì)樣品施加一定的熱流量和壓力，使用熱流傳感器測(cè)量通過(guò)樣品的熱流、測(cè)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(duì)應(yīng)的熱阻數(shù)據(jù)作直線擬合得出樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：
1、可以測(cè)試產(chǎn)品的熱阻與導(dǎo)熱系數(shù)；
2、特別適合模擬產(chǎn)品在實(shí)際工況下的使用狀態(tài)。
缺點(diǎn)是：
1、對(duì)產(chǎn)品的厚度有一定要求；
2、接觸熱阻會(huì)影響測(cè)試結(jié)果；
3、為了到達(dá)穩(wěn)態(tài)，測(cè)試所需時(shí)間較長(zhǎng)。
導(dǎo)熱系數(shù)（又稱熱導(dǎo)率）是表征材料導(dǎo)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(cè)表面的溫差為1度（K，℃），在1秒內(nèi)（1s），通過(guò)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(zhì)材料物體內(nèi)各點(diǎn)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(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)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(cè)試原理。在導(dǎo)熱硅膠行業(yè)中，常見(jiàn)的測(cè)試方法是穩(wěn)態(tài)熱板法（參照標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D5470）
該方法采用的是通常所說(shuō)的穩(wěn)態(tài)熱流法，其測(cè)試原理是將一定厚度的樣品置于上下兩個(gè)平板間，對(duì)樣品施加一定的熱流量和壓力，使用熱流傳感器測(cè)量通過(guò)樣品的熱流、測(cè)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(duì)應(yīng)的熱阻數(shù)據(jù)作直線擬合得出樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：
1、可以測(cè)試產(chǎn)品的熱阻與導(dǎo)熱系數(shù)；
2、特別適合模擬產(chǎn)品在實(shí)際工況下的使用狀態(tài)。
缺點(diǎn)是：
1、對(duì)產(chǎn)品的厚度有一定要求；
2、接觸熱阻會(huì)影響測(cè)試結(jié)果；
3、為了到達(dá)穩(wěn)態(tài)，測(cè)試所需時(shí)間較長(zhǎng)。
導(dǎo)熱系數(shù)是材料本身的參數(shù)，與形狀大小無(wú)關(guān)。目前已有大量的導(dǎo)熱測(cè)試方法，但沒(méi)有任何一種方法能適用于所有產(chǎn)品、所有場(chǎng)合。產(chǎn)品品特性、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試環(huán)境等都會(huì)對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的結(jié)果產(chǎn)生影響。材料的導(dǎo)熱系數(shù)不能用不同測(cè)試方法得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。要得到準(zhǔn)確和有參考意義的結(jié)果，必須選擇合適的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)量。
