[实用新型]一种测量颗粒材料导热系数的模具

说明书

技术领域

本实用新型属于测量装置技术领域，涉及一种测量颗粒材料导热系数的模具。

背景技术

材料的导热系数是傅里叶导热定律中的比例系数，是物质最重要的热物性参数之一，其大小反映了物质的导热能力，在化工、能源、材料、动力和制冷等领域有着广泛应用，是许多工业流程及产品设计中至关重要的一项数据，因此，准确测量不同条件下物质导热系数具有很重要的现实意义。导热系数的大小取决于物质的种类、结构、状态、温度和压力等诸多因素，因此对其进行精确计算十分困难。

测量固体的导热系数有两种方法：稳态法和非稳态法即瞬态法。稳态法就是当待测试样上温度分布达到稳定后，通过测量试样内的温度分布和穿过试样的热流来测出导热系数。最简单的就是将固体试样制成一块厚度均匀的平板，放在一个绝热的装置里，从试样一侧加热，在另一侧散热，试样四周严格绝热保温。如中国专利【授权公告号：CN101556256B】公开的一种双平板式隔热材料导热系数测定仪，该测定仪由支架、隔热材料试件夹装部件和温度检测传输显示控制模块组成,所述的试件夹装部件安装在支架内,该部件包括密闭的隔热箱、设置在该隔热箱内的中部加热单元和冷却单元,所述冷却单元对称设置在中部加热单元的两侧,该两个冷却单元与中部加热单元之间分别形成一可放置隔热材料试件的检测区,该冷却单元的外侧端面与隔热箱的内壁相接触,在加热单元和冷却单元的表面均设置有温度传感器,该温度传感器的输出端电连接温度检测传输显示控制模块。本发明能够准确地完成对制为板状或块状的固体材料的导热系数测量，但是还是对于颗粒或者粉末状的固体材料就缺乏有效的测量工具和测量手段。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种测量颗粒材料导热系数的模具，它结构简单，并能够通过稳态法测量颗粒材料的导热系数。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种测量颗粒材料导热系数的模具，其特征在于，所述模具包括一制为长方体的模具本体，所述模具本体包括顶板、底板、前支撑板、后支撑板、左导热板和右导热板，所述顶板、底板、前支撑板、后支撑板、左导热板和右导热板均由平板制成，所述顶板、底板、前支撑板和后支撑板均制为长条状，且顶板、前支撑板、底板和后支撑板的各短边依次相连围设成一具有左、右敞开口的矩形框架，所述顶板具有用于放入颗粒材料的贯穿型置入口，所述左导热板覆盖在矩形框架的左侧，所述右导热板覆盖在矩形框架的右侧，所述左导热板和右导热板均为铝质材料制成的平板，且左导热板和右导热板的厚度为0.05～0.5mm。

本技术方案中的模具本体为一具有空腔的长方体，模具本体呈竖直放置的厚板状，顶部具有一向上敞口的置入口，该置入口用于向模具本体的空腔中填充待测量导热系数的颗粒材料，模具本体的骨架由顶板、前支撑板、底板和后支撑板构成，以形成稳定的支撑，模具本体的左右侧面均为铝制薄板，具有良好的导热性，其中一侧侧面用于加热，另一侧侧面则用于散热，从而能够通过稳态法测量颗粒材料的导热系数。

在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述左导热板和右导热板的厚度为0.1～0.2mm。该数值范围内的铝制薄板具有足够的结构强度不易破损，同时还具有较好的导热性能，避免热量流失。

在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述前支撑板和后支撑板均为铝质材料制成，且前支撑板和后支撑板的宽度为5～8cm，长度为30～50cm，厚度为1～2cm。当前支撑板和后支撑板均由铝质材料制成时，上述数值能够保证前支撑板和后支撑板具有足够的结构强度避免变形，同时还能够使得前支撑板和后支撑板所吸收的热量较少，避免影响测量数据。

在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述前支撑板的底端连接在底板的前端，所述后支撑板的底端连接在底板的后端，所述顶板的前端架设在前支撑板的顶端，所述顶板的后端架设在后支撑板的顶端。在前支撑板和后支撑板具有足够的结构强度后，顶板和底板的厚度可以相对较小，即减少材料用量，又可以避免顶板和底板吸收过多的热量影响测量数据。

在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述置入口为沿着顶板长度方向设置的通槽。通过该通槽能够最大限度地向模具本体内腔中填充颗粒材料，同时能够观察到颗粒材料的填充状态，保证颗粒材料填充满整个模具本体内腔，同时由于置入口仅为一通槽而非完全式的敞开口，还能够避免填充的颗粒材料满溢而出。