良导体导热系数测量论文

良导体导热系数测量论文

问:应用稳态法测量良导体的导热系数对实验样品有什么要求?实验方法与测量不良导体有什么区别?
  1. 答:1.实验样品必须是不良导体。(散热不会太快)
    2.稳态法是利用热源在待测样品内形成一稳定的温度分布;然后进行测量。
    动态法中待测样品中的温度分布是随时间变化的,例如呈周期性的变化等。
  2. 答:你自己看看文献吧!在中国知网上有很多关于此类问题的论文,相信对你会有帮助的哦!
    总体来说,良导体的样品一定要薄!因为其导热性能很好,会散热的。
    不良导体样品表面必须平整!
    测量方法是不同的!但是原理都是傅立叶导热方程式
问:大学物理实验稳态法测量良导体的导热系数。
  1. 答:在大学物理实验级别上,只要是符合傅立叶热传递定律,没什么不可以的。
    所谓采取一些措施和改变样品的形状,就是设法要保证试样两端的温度差要足够大以便于测量。对于不良导体,如橡胶,导热系数在0.4左右,那么橡胶盘两个端面的温度可以明显的有足够大的温差可测;但如果是相同试样尺寸的良导体,则试样两端面的温差将非常小而无法准确测量。因此,为了增大良导体试样两端温差的大小,就需要增大试样的厚度,说白了,就是增大试样的热阻。
    当然,这只是大学物理实验所进行的改变,这在实际工程测量中是基本不可能的,因为试样厚度增大势必会增加试样侧面的热损失,严重影响导热系数测量误差。
  2. 答:导热系数是表征物质热传导性质的物理量。材料结构的变化与所含杂质的不同对材料导热系数数值都有明显的影响,因此材料的导热系数常常需要由实验去具体测定。
    测量导热系数的实验方法一般分为稳态法和动态法两类。在稳态法中,先利用热源对样品加热,样品内部的温差使热量从高温向低温处传导,样品内部各点的温度将随加热快慢和传热快慢的影响而变动;当适当控制实验条件和实验参数使加热和传热的过程达到平衡状态,则待测样品内部可能形成稳定的温度分布,根据这一温度分布就可以计算出导热系数。而在动态法中,最终在样品内部所形成的温度分布是随时间变化的,如呈周期性的变化,变化的周期和幅度亦受实验条件和加热快慢的影响,与导热系数的大小有关。
问:应用稳态法如何是否可以测量良导体的导热系数
  1. 答:稳态法实验中,将待测样品样品制成平板状,其上端面与一个稳定的均匀发热体充分接触,下端面与一均匀散热体相接触。由于平板样品的侧面积比平板平面小很多,可以认为热量只沿着上下方向垂直传递,横向由侧面散去的热量可以忽略不计,即可以认为,样品内只有在垂直样品平面的方向上有温度梯度。测出温度稳定后上下两个面的温度,然后再测出散热体散热速率,就可以求出材料的导热系数。
  2. 答:可以。但要要求样品质量均匀放在隔热的环境里面,防止热量散失太快!!!
  3. 答:稳态法测量导热系数所依据的是傅立叶传热定律(λ=Qd/ΔT),其中Q是热流密度,d是热流方向上的长度,ΔT表示对应长度上的温度差。
    在理论上,傅立叶传热定律适应于所有材料,包括良导体和不良导体,但在具体测量中为了保证导热系数的测量精度,则需要针对良导体和不良导体区别对待,由此形成了不同的测量方法和测量装置。
    在实际测试中,试样温度测量一般采用温度传感器,如热电偶和热电阻,而温度传感器都有一定的系统误差。因此为了保证温度测量精度,需要ΔT尽可能的大,一般ΔT在5℃~20℃范围内。对于不良导体材料来说,平板状试样就很容易在试样厚度上形成这样的温度差;而对于良导体来说,就需要增大试样长度来实现较大温差。所以,一般来说,良导体的导热系数测量一般都采用长棒状或长条状试样,热流方向在棒状试样的轴向上;而不良导体的导热系数测量则多采用平板状试样,热流方向在平板的厚度方向上。
    由此可见,试样形状的不同对应着要采用不同的加热方式和加热形状使得试样上形成稳定的一维热流和温度梯度场。所有这些都决定了不同的测试手段、测试设备和测试方法。
  4. 答:应用稳态法如何是否可以测量良导体的导热系数?如果可以对试验样品有什么需求,试验方法预测不良导体有什么区别?
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