[发明专利]一种用于热导率测试的均温性加热装置

说明书

本申请公开了一种用于热导率测试的均温性加热装置，属于热导率测试技术领域，解决了现有技术中加热装置的温度均匀性较差、很难达到一维稳态热流的要求的问题。本申请的加热装置包括高温组件和低温组件，所述高温组件包括依次层叠的均温板、加热板、隔热层和上冷板，沿逐渐远离加热板的中心的方向，加热板的加热温度逐渐升高。本申请的用于热导率测试的加热装置可用于低导热材料的高温热导率测试。

技术领域

本申请涉及一种热导率测试设备，尤其涉及一种用于热导率测试的均温性加热装置。

背景技术

热导率测试技术以一维稳态傅里叶传热定律为理论基础，将具有一定宽厚比的试样放置于加热装置和冷却装置之间，当试样热面和试样冷面的温度均匀地恒定在一定的温差下时，理想状态下其内部(尤其是中心区域)会建立起准一维的纵向稳态热流，根据热流密度、试样热面温度、试样冷面温度和试样厚度即可得到试样的热导率。

加热装置是整个热导率测试系统的主体，加热装置中加热板能够承受的温度以及温度均匀性是实现一维纵向稳态热流的关键部件，影响高温热导率测试的应用范围和准确性，现有的加热装置中加热组件均为整块的连续板状结构，受到加热装置和外界环境的影响，此种加热组件的温度均匀性较差，很难达到一维稳态热流的要求。

发明内容

鉴于上述的分析，本申请旨在提供一种用于热导率测试的均温性加热装置，以解决现有技术中加热装置的温度均匀性较差、很难达到一维稳态热流的要求的问题。

本申请的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本申请提供了一种用于热导率测试的均温性加热装置，包括高温组件和低温组件，高温组件包括依次层叠的均温板、加热板、隔热层和上冷板，沿逐渐远离加热板的中心的方向，加热板的加热温度逐渐升高。

在一种可能的设计中，加热板包括沿加热板的中心线镜像布置的加热丝，从加热板的中心至边缘方向，加热丝的形状为呈C型环绕的蛇形线，沿逐渐远离加热板的中心的方向，相邻两圈加热丝之间的距离逐渐减小；

或者，加热板的形状为光滑的曲线；

或者，加热板包括多条相互平行的板条，沿逐渐远离加热板的中心的方向，板条的宽度逐渐减小。

在一种可能的设计中，加热板的形状为光滑的曲线；

加热板的形状为螺旋线，沿逐渐远离加热板的中心的方向，相邻两圈螺旋线之间的距离逐渐减小。

在一种可能的设计中，螺旋线为费马螺旋线。

在一种可能的设计中，加热板采用NiCr合金、Rh或石墨制成。

在一种可能的设计中，还包括热电偶走线板以及与试样热面相接触的多个热电偶；

热电偶走线板设于上冷板与隔热层之间，热电偶贯穿隔热层、加热板和均温板后与试样热面相接触。

在一种可能的设计中，热电偶的数量为12个；

以均温板上表面的几何中心为原点在均温板上表面建立直角坐标系，横向为x方向，纵向为y方向，12个热电偶的布置位置坐标分别为(0，0)、(a，0)、(-a，0)、(a，a)、(-a，-a)、(2a，2a)、(-2a，-2a)、(-a，a)、(a，-a)、(-3a，0)、(0，-a)和(0，-2a)，a为单位长度。

在一种可能的设计中，均温板通过多根连接杆与上冷板连接。

在一种可能的设计中，加热板通过多根绝缘支撑杆架设在均温板上。

在一种可能的设计中，低温组件包括依次层叠的支座、下冷板、导热胶垫和热流计压板，多个热流计嵌埋在导热胶垫朝向热流计压板的一侧。

与现有技术相比，本申请至少可实现如下有益效果之一：