导热系数是指在单位面积、单位厚度、单位时间内,通过物体的热流量和温度差的比值。石墨作为导热良好的材料,其导热系数常用于制造高温材料、导电材料、热电材料、固态润滑材料等方面。那么,石墨导热系数怎么测呢?
1. 基本原理
石墨导热系数的测量基于斯特番定律。即热流量Q与物体两端的温度差ΔT成正比,与物体的导热系数k成反比。即Q/ΔT=kS/l,其中S为横截面积,l为长度。
2. 测试设备
对于石墨导热系数的测量,需要用到导热系数测试仪。测试仪的主要部件包括样品盘、加热装置、制冷装置、温度传感器、数据采集装置等。
3. 测试步骤
(1)横向热导率法
将待测石墨样品切割成规定的尺寸,放置在样品盘上,用夹子夹好。将样品盘连通制冷装置和加热装置,调节加热装置的电源,使其对石墨样品加热,并记录温度计读数。待温度稳定后,打开数据采集装置进行数据记录。记录一段时间后,读取数据,计算热导率。
(2)纵向热导率法
将待测样品放在夹具中,将夹具置于加热装置上,夹具上方是一个温度传感器。待加热丝加热到恒定温度后,读取夹具上、下两层温度传感器的温度,通过热传导方程计算出移动距离、热流方向、热传导时间间隔等一系列参数,z终计算出石墨样品的热导率。
4. 注意事项
在进行石墨导热系数测量时,需要注意以下几点:
① 保证测试环境的恒温和稳定;
② 切割石墨样品尺寸要准确,保证测试数据的精度;
③ 使用合适的测试设备和测试方法,根据具体情况选择测试方法;
④ 在测试过程中,要注意防止其它因素对测试结果的影响;
⑤ 在测试结束后,要彻底清洁测试设备,防止下次测试时的误差。
来源:网络
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