[发明专利]磁悬浮隔热装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种磁悬浮隔热装置。

背景技术

热导率也被称为导热系数。其定义由傅立叶定律给出：

λ=-QΔT*LA(W/m·K)---(1)]]>

公式(1)中，Q代表流过被测量样品的热量，L代表被测量样品的长度，ΔT代表被测量样品两端的温差，A代表被测量样品垂直于导热方向的截面积。热导率λ是表征材料导热性能优劣的参数，它的物理含义是在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1平方米的平行平面，若两个平面的温度相差1K，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量Q就规定为该材料的热导率。

被测量材料的热导率，是研究其热物理性质的关键参数之一。例如，耐火材料常被用作火炉的衬套，因为它们既能耐高温，又具有良好的绝热特性；又如，有效的散热器能保护集成电路板与其他电子设备不受高温损坏，高性能的散热材料已经成为微电子工业领域的关键材料。

传统的热导率测量方法分为稳态法和非稳态法两大类。非稳态热流法的测量原理与稳态热流法类似，其区别仅在于在被测量样品的一端施加脉冲或者周期性的变化，而在被测量样品的另一端测量温度随时间的变化速率，通过计算得到被测量样品的热导率等参数。在下文的说明中，将主要针对稳态法进行热导率说明。

图1为美国材料测量协会制定的热导率测量标准方法稳态热流法的工作原理图。请参照图1，稳态热流法是基于测量厚度均匀试样的两平行等温界面中的理想热传导性能。在被测量样品两面间施加不同的温度，使得被测量样品上下两面间形成温度梯度，促使热流量全部垂直穿过被测量样品并且没有侧面的热扩散。为了精确测定施加在被测量样品上的热量Q，在加热器的上方设置了两个隔热层和保护加热器，其目的就是为了保证加热器产生的热量完全流过被测量样品。

然而，不管采用何种隔热材料，由于加热器与外界存在着实际的物理接触，很难保证加热器产生的热量与流过被测量样品的热量完全相同。因此，该测量装置存在固有误差，需要精确的校准和定期的维护，才能获得准确的测量结果。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种磁悬浮隔热装置，以避免平台与外界的物理接触，保证热导率的精确测量。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种磁悬浮隔热装置。该磁悬浮隔热装置包括：底座、平台和磁悬浮机构。磁悬浮机构位于底座和平台之间，包括：第一磁体支撑阵列，包括若干个安装在底座正面的第一磁体支撑单元；第二磁体支撑阵列，包括若干个与第一支撑单元相对应的第二磁体支撑单元，安装于平台背面与第一磁体支撑单元的对应位置；若干根平衡柔性索，该平衡柔性索为柔性绝热材料，连接于底座和平台之间。其中，第一磁体支撑单元上方磁极的方向与相对应的第二磁体支撑单元下方磁极的方向相反，两者产生的相斥作用力，从而对平台产生向上的推力；平衡柔性索对平台产生向下的拉力；平台在第一磁体支撑阵列和第二磁体支撑阵列的向上推力和若干根平衡柔性索向下拉力的共同作用下，平衡悬浮于底座的上方。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明磁悬浮隔热装置具有以下有益效果：

(1)平台与外界之间没有直接的物理接触，从而尽最大可能减少了平台与外界的热交换途径，使得加热器产生的功率完全流过被测量样品，减少了校准的复杂度，提高测量速度和准确度；

(2)除了可以用于测量常规的块状样品，还可以用于微细的丝状样品和薄膜样品，提高了被测量样品的适用性。

附图说明

图1为美国材料测量协会制定的热导率测量标准方法稳态热流法的工作原理图；

图2A为本发明实施例磁悬浮隔热装置的立体图；

图2B为图2A所示磁悬浮隔热装置的主视图；