[实用新型]一种接触热阻测试装置

说明书

本实用新型公开了一种接触热阻测试装置，属于接触热阻测试技术领域。该装置包括真空罩、测试机架，测试机架上设有上传热结构、下传热结构、挤压结构，上传热结构包括上温度源、上热流量计和上试样，下传热结构包括下温度源、下热流量计和下试样，上试样和下试样处均设有热敏电阻阵列，上热流量计和上试样外包裹有上隔热层，上隔热层外包裹有上加热层，下热流量计和下试样外包裹有下隔热层，下隔热层外包裹有下加热层，上、下隔热层处均设有温度传感器，上、下加热层之间还设有隔热环。本实用新型可隔绝空气对流，且能防止辐射漏热，减少轴向方向外的热传导，提高接触热阻的测试精度。

技术领域

本实用新型涉及热阻测试技术领域，特别是指一种接触热阻测试装置。

背景技术

根据热流是否随时间变化，可将接触热阻的实验表征方法分为两类：稳态法和瞬态法。稳态法相对于瞬态法稳定性更好，精度更高。当两个相同截面积的固体接触时，两个固体存在一定的温差，在外力的作用下按压接触时热量通过接触界面沿单方向进行传递。目前，通常采用已知导热系数的钨铜合金或者纯铜作为热流量计，这两种材料导热系数稳定进而测得的轴向热流更加精确，采用上、下双热流计还可消除在不同接触情况下热敏电阻由于接触情况的不同测试温度而引起的误差。

在稳态法实验测试中，关键要求是在两试样间创建稳态的一维热通量。通过对界面附近的温度进行线性外推得到界面处的温降，利用热流量计得到界面处的热流密度，以此来计算接触热阻。然而，在常温常压下，即使实验装置处于密闭状态，内部仍有空气残留，实验中的加热使内部残留空气产生温差，从而引发自然对流，使得一维传热方向外漏热发生。同时，一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，漏热也越严重。可见，一维漏热会严重影响测试精度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种接触热阻测试装置，其可隔绝空气对流，且能防止辐射漏热，降低一维方向外的热传导，提高接触热阻的测试精度。

基于上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种接触热阻测试装置，包括真空罩以及设于真空罩内的测试机架，所述测试机架上设有上传热结构、下传热结构以及在上、下传热结构之间施加挤压力的挤压结构，所述上传热结构包括上温度源、上热流量计和上试样，所述下传热结构包括下温度源、下热流量计和下试样，上试样和下试样处均设有沿轴向分布的热敏电阻阵列，且上试样处的热敏电阻阵列与下试样处的热敏电阻阵列关于上、下试样的挤压面呈镜像对称，所述热流量计为嵌有热敏电阻阵列的导热体，且上热流量计和下热流量计中的热敏电阻阵列关于上、下试样的挤压面呈镜像对称；所述上热流量计和上试样外包裹有上隔热层，上隔热层外包裹有上加热层，所述下热流量计和下试样外包裹有下隔热层，下隔热层外包裹有下加热层，上、下加热层上均设置有多个独立的位于不同轴向位置的加热丝，上、下隔热层的不同轴向位置处还设有温度传感器，上、下加热层之间设有隔热环。

进一步的，所述上温度源为加热块，下温度源为水冷块。

进一步的，上、下加热层均为缠绕有加热丝的金属桶。

进一步的，上、下隔热层均为玻璃棉。

进一步的，所述隔热环为有机玻璃环。

从上面的叙述可以看出，本实用新型技术方案的有益效果在于：

（1）本实用新型降低了三维热流传递，提高了固体接触热阻实验测试的精度。

（2）本实用新型消除了在不同接触情况下热敏电阻由于接触情况的不同测试温度而引起的误差。

（3）本实用新型通过加热丝和单片机程序使得热流量计、试样的温度和对应的隔热层温度接近一致，使热流量计、试样的热流沿轴向一维方向传输，提高接触热阻的测试精度。

附图说明