[发明专利]一种适用于真空玻璃微珠的导热系数稳态法测试装置及其方法

说明书

本发明涉及一种适用于真空玻璃微珠的导热系数稳态法测试装置及其方法，属于材料导热系数测试技术领域，从内到外依次包括量热器、冷板、填充层、热板、真空腔和外筒，量热器、冷板、填充层、热板、真空腔和外筒均位于同一竖直轴线上，外筒围护量热器、冷板、填充层、热板、真空腔组成的整体，冷板和热板组成同心套筒，填充层设置在同心套筒内，冷板和热板上分别设置有测温装置；该适用于真空玻璃微珠的导热系数稳态法测试装置及方法，针对玻璃微珠物料兼具粉末颗粒特性与颗粒群流动性的问题，将粉末状玻璃微珠置于双层同心套筒冷热板之间，实现了玻璃微珠颗粒群的约束，并实现了在半径方向上一维均匀热传导过程，导热系数测试准确。

技术领域

本发明属于材料导热系数测试技术领域，具体涉及一种适用于真空玻璃微珠的导热系数稳态法测试装置及其方法。

背景技术

空心玻璃微珠是一种尺寸微小的空心玻璃球体，具有质轻、低导热、隔音、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优点，通过真空技术手段，可以实现玻璃微珠内部的真空分布，相对于传统的玻璃微珠，真空玻璃微珠内部真空度降低，导热系数降低，其具有良好的绝热性能，更适合用作保温、隔热材料或材料填充剂。空心玻璃微珠的重要表征指标主要有：导热系数、抗压强度、真密度、漂浮率、堆积系数以及粒径等，其中，玻璃微珠导热系数的测试是关键环节。单个真空玻璃微珠的直径范围约为15至150微米，大量玻璃微珠的堆积物料呈现粉末状颗粒流动特征，呈多维不均匀热传导，在导热系数测试时无法进行约束，现有的导热系数测试装置对该种类材料的测试方法尚不完善。因此，我们提出一种适用于真空玻璃微珠的导热系数稳态法测试装置及其方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种适用于真空玻璃微珠的导热系数稳态法测试装置及其方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种适用于真空玻璃微珠的导热系数稳态法测试装置，从内到外依次包括量热器、冷板、填充层、热板、真空腔和外筒，所述量热器、冷板、填充层、热板、真空腔和外筒均位于同一竖直轴线上，所述外筒围护量热器、冷板、填充层、热板、真空腔组成的整体，所述冷板和热板组成同心套筒，所述填充层设置在同心套筒内，所述冷板和热板上分别设置有测温装置，所述真空腔位于外筒的内壁与热板之间，所述量热器从外筒的底端外表面穿过从外筒的顶端外表面穿出，还包括防护板、压紧装置、抽真空装置和水循环系统，所述防护板设置在冷板、填充层和热板组成同心套筒下端与外筒的底端内壁之间，所述压紧装置设置在冷板、填充层和热板组成同心套筒上端，所述抽真空装置通过真空管经过外筒与真空腔连通，所述水循环系统通过管道分别连接量热器的进水端和出水端。

作为本发明的进一步优化方案，所述外筒包括筒体和筒盖，筒盖通过紧固件固定在筒体上。

作为本发明的进一步优化方案，所述热板通过加热套进行加热，所述加热套套在热板的外表面，所述热板连接加热套的加热端。

作为本发明的进一步优化方案，所述量热器包括孔板流量计和两组温度传感器，所述孔板流量计和其中一组温度传感器均设置在量热器的进水端，另一组温度传感器设置在量热器的出水端。

作为本发明的进一步优化方案，所述水循环系统包括水箱、阀门和水泵，所述水箱设置在外筒的外部，所述水泵的进水端通过管道连接水箱，所述阀门设置在水泵的进水端的管道上，所述水泵的出水端连接量热器的进水端。

作为本发明的进一步优化方案，所述压紧装置包括可升降的压紧板和压力传感器，所述压紧板设置在填充层的上端，所述压力传感器设置在防护板上端。

作为本发明的进一步优化方案，所述防护板和压紧板均为绝热材料制成。

一种适用于真空玻璃微珠的导热系数稳态法测试方法，包括以下步骤：

步骤一：将冷板和热板上的测温装置以及量热器的信号输出端接入电脑终端显示装置；