平板法导热仪的使用方法

更新时间:2023-04-23      点击次数:1021
  平板法导热仪是一种测量物质导热性质的仪器,也是热物理学研究中常用的实验设备。它是将传热样品夹在两个保温平板之间,并在其中一个平板上施加恒温差,通过测量物质在一定时间内的热传导速率,计算出其导热系数。它的优点是操作比较简单,测量精度高,广泛应用于材料科学、电子工程、热工学等领域。
 
  一、工作原理
 
  测量原理是基于热传导定律,即当两物体之间存在温度差时,两物体之间会发生热传导。在平板法导热仪中,通过将待测物样品夹在两个保温平板之间,使之成为一个热传导体,再在其中一个保温平板上放置加热源,形成一定的温度差,测量待测物样品所承受的热流量和温度差,从而计算出其导热系数。
 
  二、组成
 
  主要由温度控制器、加热器、保温平板、测温电阻等组成。其中温度控制器是整个仪器的核心部分,主要起控制温度的作用。加热器是加热的来源,通常采用恒流源加热器,能够提供相对稳定的加热功率。保温平板主要是起到给定温度梯度和提供热量的作用,通过保温层能够保证待测样品和平板之间没有热辐射和热对流的影响。测温电阻则是用于测量待测样品所承受的温度差和热流量,是导热实验中*部分。
 
  三、平板法导热仪的使用方法
 
  1. 预处理: 开机前,必须先将整个仪器进行预处理,主要是为了使各组件达到相对稳定的状态,比如加热器、测温电阻等。
 
  2. 样品制备: 样品的制备也是导热实验中的关键步骤,样品的尺寸和几何形状必须符合要求,一般要求样品的面积大于保温平板形状的面积,以保证有效的热传导。
 
  3. 样品夹持: 将样品放在两块间距一定的保温平板之间,将其夹紧,以确保样品不会发生移动和脱落。
 
  4. 安装测温电阻: 将测温电阻固定在样品中间,测量样品所承受的温度差和热流量。
 
  5. 施加温度梯度: 将加热器送入恒流源,使之开始加热,在另一个保温平板上测量地点温度,以保证产生一定的温度差。
 
  6. 实验数据计算: 测量数据收集后,需要通过计算来得到样品的导热系数。
 
  四、应用
 
  被广泛应用于材料科学、电子工程、热工学和环境科学等领域中。在材料科学中,可以帮助人们了解各种材料的导热性质,从而指导材料的研发和生产。在电子工程中,可以用于测试各种电子设备中的散热情况,以提高设备的稳定性和使用寿命。在环境科学中,则可以用于研究不同种类土壤及岩石等地质材料的导热性质,从而对地质环境做出更加准确的分析和预测。
 

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