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導熱系數測試方法ASTM D5470

日期:2018-09-14 20:43:33

導熱系數測試方法ASTM D5470

答:ASTM D5470標準是基于理想化的熱條件。將給定厚度的測試樣品置于兩熱等溫的平行表面之間,熱梯度通過兩 接觸面的溫度差施加在試樣上,導致熱流從試樣中通過。熱流垂直且均衡的穿過測試表面,同時確保無橫向熱傳輸。ASTM D5470標準用于測試處于穩態的電絕緣材料的熱阻抗,用于測試以下幾大類材料:在受到應力后顯示無限變形的粘性液體,如 :硅脂、相變材料、硬膠,這些材料不顯示彈性特征,在移除應力后不會回復到原來的狀態;粘彈性固體,形變應力始終與材 料內部應力保持平衡,如凝膠、軟質橡膠,這些材料顯示出于材料厚度相關的線性彈性特征;微小變形的彈性固體,包括陶瓷 、金屬及某些塑料。
界面接觸熱阻會存在于試樣和測試界面之間,這些接觸熱阻很大程度上受試樣的表面特性和測試界面施加在試樣表 面的壓力變化而變化。
測試設備要求,測試表面需要有0.4微米的粗糙度及5微米的平行度。加熱器周圍必須用高質量的絕緣材料進行保護 ,防止熱流在通過測試試的時候泄露。
??? 本設備測試出來的熱阻是表觀熱阻,也就是實測熱阻R為本身材料熱阻值R1與設備與材料間的 界面熱阻值R2之和。
測試材料本身的導熱系數就需要消除接觸熱阻R2。本測試方法測試一種材料三種不同厚度下的面積熱阻值(H1, Ri1;H2,Ri2;H3,Ri3)。將厚度與面積熱阻擬合直線關系:

R2就是設備和熱界面材料之間的接觸熱阻。導熱系數K就是擬合曲線斜率的倒數。
下圖為ASTMD5470標準測試設備示意圖。

??? 由于接觸熱阻R2的存在,所以在測試過程中,用一種厚度測試的樣品,產品熱阻值偏高,有 熱阻計算出來的導熱系數會偏低。


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