[发明专利]一种高导热材料的热导率测试装置及方法

权利要求书

1.一种高导热材料的热导率测试装置，其特征在于，包括加热组件（1）、热量汇聚组件（2）、冷板（3）和信号采集处理单元（4），所述加热组件（1）放置于热量汇聚组件（2）的上方，所述热量汇聚组件（2）用于增大加热组件（1）的热流密度ϕ至8ϕ~9ϕ，进而加热试样（5）上表面，所述冷板（3）用于冷却试样（5）下表面；

所述热量汇聚组件（2）自上而下包括上段（21）、中段（22）和下段（23），所述上段（21）为长方体，所述中段（22）为四棱台，所述下段（23）为长方体；

所述上段（21）的上表面与加热组件（1）的下表面贴合，所述上段（21）的上表面与加热组件（1）的下表面的尺寸相同；

所述中段（22）的上表面的尺寸与上段（21）的下表面的尺寸相同；所述中段（22）的下表面的面积S₂小于中段（22）的上表面的面积S₁；所述下段（23）的上表面的尺寸与中段（22）的下表面的尺寸相同；

所述上段（21）的高度H₁、中段（22）的高度H₂和下段（23）的高度H₃的比例为：H₁:H₂:H₃=1：（20~30）：（10~15）；

所述加热组件（1）包括依次层叠的均温板（11）、加热板（12）和隔热层（13），其中，加热板（12）包括加热丝或多根加热板条，沿逐渐远离加热板（12）的中心的方向，加热板（12）的加热温度逐渐升高。

2.根据权利要求1所述的高导热材料的热导率测试装置，其特征在于，还包括原位测厚单元。

3.根据权利要求1所述的高导热材料的热导率测试装置，其特征在于，所述加热组件（1）为长方体。

4.根据权利要求1所述的高导热材料的热导率测试装置，其特征在于，所述加热组件（1）、热量汇聚组件（2）和冷板（3）外部四周均包裹一层隔热材料（10）。

5.一种高导热材料的热导率测试方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的高导热材料的热导率测试装置，所述热导率测试方法包括如下步骤：

步骤1：将试样置于热量汇聚组件与冷板之间，在试样下表面和冷板之间设置热流计；

步骤2：启动加热组件，使试样上表面温度升至待测温度，恒温；

步骤3：所述步骤2中启动加热组件后，启动冷却循环水机，使试样下表面温度至待测温度，恒温；

步骤4：待整个系统达到平衡状态后，信号采集处理单元采集试样上表面温度数据T₃、试样下表面温度数据T₄、试样热流密度ϕ以及试样厚度d，计算获得试样的热导率。