【摘 要】
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材料的导热性能主要是通过材料的热导率来表现的。热导率关系到材料在各个领域内的应用,在空间、能源、材料以及微电子和计算机技术中伴随着能量在材料中的输运,其测量尺度即
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材料的导热性能主要是通过材料的热导率来表现的。热导率关系到材料在各个领域内的应用,在空间、能源、材料以及微电子和计算机技术中伴随着能量在材料中的输运,其测量尺度即物体的热导率的精确值越来越为人们所关心。热物性测量技术和测量理论已经成为当今各国关心的焦点,新的测试技术和测试理论也越来越完善。目前,国内外在这些材料的热导率和热扩散率测试过程中,普遍采用护热板稳态测试方法,测试周期长,特别是对于隔热材料的测试,由于温度传感器的散热影响和试验取样的代表性要求,使得试样直径必须大于200m上,这样造成测试周期更长,并且测试系统庞大,测试样品制作复杂。另外,对于不同形态和不同热物理性能的材料,一般需要采用不同的测试方法和手段来进行表征。很少有一类方法可以尽可能覆盖从金属至非金属、液体、气体和固体类材料的热物理性能测试。瞬态平面热源技术(Transient Plane Source Method, TPS)是由瑞典Chalmer理工大学的Silas Gustafsson教授在热线法的基础上发展起来的一项专利技术,可用于固体、粉末、液体、涂层、薄膜、各向异性材料等的测定。在过去20年中,瞬态平面热源技术被越来越多地被研究人员应用于各种不同类型材料的热物性的测试。本文对TPS技术的相关测试原理进行了详细的介绍,并采用TPS技术对常见的材料、包括金属、无机材料、高分子材料、薄膜材料和液体进行了测试,研究了环境条件、机器自身因素和材料的特征等对测试结果的影响。
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