[发明专利]一种片状样品导热系数的测试方法

说明书

本发明公开了一种片状样品导热系数的测试方法，如下：步骤S11、选取待测样品和A、B两个已知不同导热系数的基准样品，并将三者均加工成直径和厚度均相等的片状体；步骤S12、将所述步骤S11中的片状体放置在测试辅助装置中，采用平板稳态法导热系数测试仪，分别测量并计算所述待测样品和A、B基准样品的导热系数测试值，分别为：λ、λA和λB；步骤S13、采用线性插值的方法，由步骤S12中所述导热系数测试值，估算出所述待测样品的真实导热系数λ*。该方法以普通稳态导热系数测量仪为基础，设备投入少，费用低，测试费用降低。

【技术领域】

本发明属于热物理性能测试技术领域，尤其涉及一种片状样品导热系数的测试方法。

【背景技术】

随着大功率LED灯、IGBT等高功率电子产品的不断应用，金属基复合材料应用不断得到扩展和普及，相应地，对于导热系数等热性能的表征和测量越来越重要。目前，国内外对金属基复合材料导热系数的测量没有统一的方法或标准，而是参考金属材料的测量方法，稳态法和非稳态法都有使用和报道，后者常见的有热线法和激光闪光法。

常规稳态法测试的设备简单、成本低、测试费用低，但是金属基复合材料样品制备较为困难，因为稳态法样品要求是无限大平板或者细长棒。但是，由于金属基复合材料硬度高、机械加工困难，样品制备和加工难度太大或成本太高，不适合稳态法进行导热系数的测量。热线法和激光闪光法等瞬态测试法的设备成本很高，比如国产热线法设备一般10万左右，而进口激光法设备一般在100万以上，虽然降低了样品制备和加工要求，但设备昂贵、测试费用也高，每个数据点￥300左右，而且对材质不太均匀的样品测试结果非常不稳定，这一方面对需要大量测试的科研开发或企业应用造成成本过高的负担，另一方面对导热系数测定结果的稳定性不利。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种片状样品导热系数的测试辅助装置、测试方法，设备投入少，测量方法简单。

本发明采用以下技术方案：一种片状样品导热系数的测试方法，该测试方法如下：

步骤S11、选取待测样品和A、B两个已知不同导热系数的基准样品，并将三者均加工成直径和厚度均相等的片状体；

其中，待测样品的预期导热系数范围值已知；在两个基准样品中，一个基准样品的真实导热系数大于待测样品的真实导热系数，另一个小于待测样品的真实导热系数；

步骤S12、将步骤S11中的片状体放置在测试辅助装置中，采用平板稳态法导热系数测试仪对其加热，并由其热电偶测试片状体上下端的温度，分别测量并计算待测样品和A、B基准样品的导热系数测试值，分别为：λ、λ_A和λ_B；

步骤S13、采用线性插值的方法，由步骤S12中导热系数测试值，估算出待测样品的真实导热系数λ^*；

λ^* ＝λ_B0+(λ-λ_B)·(λ_A0-λ_B0)/(λ_A-λ_B) (1)；

其中：λ_A0为A基准样品的真实导热系数；λ_B0为B基准样品的真实导热系数。

进一步地，各样品的片状体的厚度均为1mm-20mm。

本发明还公开了一种标准图谱测试片状样品导热系数的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤S21、将一已知真实导热系数的基准材料，加工成直径相同、高度不同的多个片状体状，厚度均在1mm-20mm的范围内；

步骤S22、将步骤S21中的各片状体放置在测试辅助装置中，采用平板稳态法导热系数测试仪加热，并由其热电偶分别测量片状体上下端的温度，测量并计算对应的各片状体的导热系数测试值；