[实用新型]一种准稳态固体导热系数测量实验装置

说明书

本实用新型提出的是一种准稳态固体导热系数测量实验装置，其结构包括上绝热层，A试件，A热电偶，A加热器，B试件，B热电偶，C试件，B加热器，D试件，下绝热层，可调节稳压电源；其中A试件、B试件、C试件、D试件按自上而下的顺序层叠，A试件和B试件之间设有A加热器，C试件和D试件之间设有B加热器，A加热器和B加热器与可调节稳压电源连接；A热电偶和B热电偶设于B试件的上下两侧；A试件的上表面设有上绝热层，D试件的下表面设有下绝热层。优点：1）无需添加均热片即可发热均匀；2）减少实验过程中加热和冷却时间，提高实验效率；3）更加耐热、耐酸碱，不易老化，提高加热器使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及的是一种准稳态法固体导热系数测量实验装置，属于热物性测试技术领域，涉及固体导热系数实验测量领域。

背景技术

目前使用的准稳态固体导热系数测量实验仪器，大部分都采用康铜箔片或铜镍片等作为加热器，由于发热不均，还需要添加均热金属片。康铜箔片或铜镍片因其厚度薄，塑性差，使用寿命较短，在拆装实验仪器时也易折断或形成弯曲，导致实验误差。在实验过程中如要进行再次实验，需要等候较长时间，才能将加热器冷却至室温，从而严重影响正常实验进度。

石墨烯是一种二维、柔性、透明材料，其结构稳定，电阻率低，可耐受极高的饱和电流，交、直流通用；其低电压变生高热量，3V电源即可加温至100℃以上；具有高饱和电流、高导热系数，单位面积功率高等特点。石墨烯材料具有厚度薄、可塑性强、发热快、传热快、发热均匀、电热转化率高达99%的特性，在地热地暖方面已得到很好的应用。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术所存在的上述缺陷，提出一种将石墨烯作为加热片的准稳态固体导热系数测量实验装置，使加热部分可以发热均匀，提高了验效率，增加仪器的使用寿命。

本实用新型的技术解决方案：一种准稳态固体导热系数测量实验装置，其结构包括上绝热层1，A试件2，A热电偶3，A加热器4，B试件5，B热电偶6，C试件7，B加热器8，D试件9，下绝热层10，可调节稳压电源11；其中A试件2、B试件5、C试件7、D试件9按自上而下的顺序层叠，A试件2和B试件5之间设有A加热器4，C试件7和D试件9之间设有B加热器8，A加热器4和B加热器8与可调节稳压电源11连接；A热电偶3和B热电偶6设于B试件5的上下两侧；A试件2的上表面设有上绝热层1，D试件9的下表面设有下绝热层10。

本实用新型的优点：

1）使用实验装置时无需添加均热片，就可以发热均匀；

2）利用石墨烯加热片的良好导热特性，减少实验过程中加热和冷却时间，提高实验效率；

3）采用硅胶膜使托盘更加耐热、耐酸碱，不易老化，提高加热器使用寿命。

附图说明

附图1是准稳态固体导热系数测量实验装置的结构示意图。

附图2是采用石墨烯加热片的加热器结构示意图。

图中1是上绝热层，2是A试件，3是A热电偶，4是A加热器，5是B试件，6是B热电偶，7是C试件，8是B加热器，9是D试件，10是下绝热层，11是可调节稳压电源，12是石墨烯膜，13是上硅胶膜，14是下硅胶膜，15是左侧导线，16是右侧导线，17是左侧金属夹片，18是右侧金属夹片。

具体实施方式