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DRX-II-PS操作说明
点击次数:51 发布时间:2018-11-06

一:仪器概述

该热物性测试仪采用先进的瞬变平面热源法及纵向热流技术,具有方便、快捷、精确的特点,可用来测量各种不同类型材料的热导率、热扩散率以及热熔,适用的热导系数范围0.015-100W/MK之间,适用样品类型:固体、粉末、涂层、薄膜、液体、各向异性材料等多种不同形式材料。参照标准GB5598-85,GB3399-82,GB11205-89. 适应ASTM D5470,但它也使用热结构-函数分析以使结果更精确,符合MIL-I-49456A,绝缘片材,导热树脂,热导玻纤等。

    该仪器可自动测试薄的导热材料的热阻抗与热导率参数。这些材料一般在电子封装业普遍使用,也可以测试一些软的或硬的、半液体或粘性的材料。热导率是描述材料热传导性能的重要参数。仪器通常可以适应测定热导率范围从高到中等的材料,接触压力范围在10~550psi(70~3800Kpa)手动加压或液压,样品温度范围为15~70℃,也可到600—1000℃,后者需要定制装置。

二:主要技术参数

1. 样品尺寸:直径10-30mm,厚度2-10mm

2. 导热系数范围:0.005100 W/mK,精度3%,精度≤±3%,重复性≤±1%

3.热扩散率测量精度:5%

4.比热测量精度:7%(需配比热测试模块)

5. 温度范围:室温1000度(精度±1摄氏度)

6.配有完整的测试系统及软件平台。

7.操作采用全自动热分析测试软件,快速准确对样品进行试验过程参数分析和报告输出。

三:原理简介

     热流测量能提供一些只靠温度测量是无法得到的、非常重要而且详    尽的数据,DRX-II系列热流仪因为采用绝对校准装置而使其具备了极高精度和准确性。其操作也非常的简便。DRX-II系列热流仪广泛应许多行业。原理:热流分析基于以下原理:如果一薄片的热传导率为λ(kcal/mh),厚度为d(m),将其接触在热辐射物表面。当达到平衡后,穿过薄片的热传导强度Q(kcal/m2h或W/ m2)可由以下公式得出:

 Q=λ/d ×T

   式中T=薄片两边的温度差,λ,d均为已知数据。

主要特点

  1. 全自动操作,包括软件

  2. 可选固定平行板或悬浮测试板(根据用户需要定)

  3. 可选样品---温度控制与温度批测试

  4. 标准计算机接口

  5. 内置校验程序 

      所有的测试参数以及过程均通过人机交互图形界面软件控制。接触压力与样品温度可以自动测定与控制,数据显示简单清晰,并绘制热参数对厚度的曲线图。通过这些数据可以决定表面接触热阻以及热导率。测试时间可以自动控制以使时间与精度两者得到佳权衡。设备需要配置温度控制的循环冷却水浴,以及一台联想台式电脑,用于运行Windows-XP,电脑与测试设备通过专用接口连接,电源为220VAC/50Hz。

四:数据处理及操作

一:标准测试方法

1仪器对薄的电绝缘材料热阻的测试方法,可以应用于厚度在0.02~30mm导热性单体或复合片材。“热导”只适用于均质材料。导热绝缘材料通常是复合材料,其中包括:填料、黏合剂、增强剂,例如:玻璃纤维网状结构或是聚合物薄膜铺层。为了避免混乱,使用“表面热导”来衡量均质和非均质材料。计算热导有一限制条件:必须精确测量试样的厚度。热阻的测量数据受到以下因素影响:相关的压力、试样表面特性和其他的传热方式。

  参考文献:

  ASTM标准:D374,固体电绝缘材料的厚度测试方法;E691,处理实验室研究的实例,确定测试方法的精确性。E1225,利用G-C-L热流动技术测量固体热导。

  军事标准:MIL-I-49456A,绝缘片材,导热树脂,热导玻纤增强。

  标准GB5598-85《氧化铍瓷导热系数测试方法》等

2:关于试样的定义:

    1、平均温度(表面),n-面积测量表示温度

    2、复合材料,由不同部分构成的材料,各部分可以对材料的性能贡献是成比例的,或是有协同效应。

    3、热加速器/传感器,由绝缘线圈装配组成,可以提供可测量的热量并可以应用于判断温度。

    4、均质材料,材料具有稳定的性能,其性能与材料的位置不成函数关系。

     5、热导系数(λ),热导的时速,在稳定条件下,通过单元面积的热流。每单元温度斜率在垂直该面积上。

     6、热阻(θ),材料对热流动的阻碍。

     7、界面热阻(RI),温度的不同会在试样表面之间的相关扁平面上产生热流动。试样的冷热表面得到了测量。

     8、热阻系数,它是热导的倒数。在稳定状态条件下,在与单元热流等温面垂直方向上的斜率。

3:符号的定义

1λ-热导,W/m·k

2 -与试样相关的高温面的温度,K

3 -与试样相关的低温面的温度,K

5、A-试样面积,m2               

6、X-试样厚度,m

7、Q-热流速,W(J)/S

8、q-热流或单位面积上的热流密度,W/ m2

9、α-加速器/传感线圈的电绝缘温度系数

10、I-电流,A                    

11、θ-热阻,K·m2/W

  1. 测试方法的计算

在没有使用热量计时,热流用以下公式计算:

Q:热流量 W

V:加热器的电压

I:加热器的电流

2、试样导热系数的计算

Q:热流,

d:试样厚度,

A:试样受热面积,

TH :试样热面温度,

TC:试样冷面温度,

从单层或是多层试Q样的热阻—各自的试样厚度的平面图中得到热导。在平面图中X轴表示试样厚度值,Y轴表示试样热阻值。

热阻-厚度曲线是一条直线,其斜率是表面热导的倒数。在零厚度处的截距是界面热阻,RI是试样的特性。

另一种方法是用最小平方值法计算斜率和截距。