PS導熱儀操作說明

　　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。儀器通常可以適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
 

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