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導(dǎo)熱系數(shù)是材料本身一項重要參數(shù)，可以通過儀器精確測量獲得，以此來區(qū)分哪些材料是導(dǎo)熱材料，哪些材料是絕熱材料。材料導(dǎo)熱性能的精確測定對于環(huán)境工程、建筑工程、節(jié)能保溫工程、教研都有重要意義。今天，我們就通過SGS的導(dǎo)熱系數(shù)檢測能力來了解一下。

Q：什么是材料的導(dǎo)熱性能？

A：導(dǎo)熱性能是材料傳遞熱量的能力，用導(dǎo)熱系數(shù)表示。導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義為：在穩(wěn)定傳熱條件下，當(dāng)材料層單位厚度內(nèi)的溫差為1℃時，在1h內(nèi)通過1m2表面積的熱量，單位是W/m·K。材料導(dǎo)熱系數(shù)越大，導(dǎo)熱性能越好。

Q：影響材料的導(dǎo)熱性能因素有哪些？

A：材料本身的組成是影響導(dǎo)熱系數(shù)最重要的因素，金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)最大，無機(jī)非金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)次之，有機(jī)材料的導(dǎo)熱系數(shù)最小。除此以外，材料的微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率、孔隙特征和含水率等因素對導(dǎo)熱系數(shù)也有影響。

Q：什么是絕熱材料？

A：土木工程中用于保溫、隔熱的材料統(tǒng)稱為絕熱材料，通常把導(dǎo)熱系數(shù)小于0.23W/(m·K)的材料稱為絕熱材料。如：巖棉、泡沫玻璃等。

Q：材料導(dǎo)熱系數(shù)的測試方法有哪些？

A：根據(jù)導(dǎo)熱過程的宏觀機(jī)理可分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法，常規(guī)的熱流計法，防護(hù)熱板法等屬于穩(wěn)態(tài)法；激光閃射法，熱線法和平面熱源法等都在瞬態(tài)法的范疇之內(nèi)。

現(xiàn)在，我們就再來通過SGS的導(dǎo)熱系數(shù)檢測能力來了解一下如何選用合適的導(dǎo)熱系數(shù)測試方法。

穩(wěn)態(tài)法之一：熱流計法

測試原理：當(dāng)熱板和冷板在恒定溫度和恒定溫差的溫度狀態(tài)下，用已標(biāo)定的熱流傳感器測量穿過樣品的熱流，在達(dá)到熱平衡后，測得最終的數(shù)據(jù)。

本方法是間接或相對的方法，原理簡單清晰，精確度高。

穩(wěn)態(tài)法之二：防護(hù)熱板法

防護(hù)熱板法測定原理和熱流計相似，在具有平行表面的均勻板狀試件內(nèi)，建立類似于以兩個平行的溫度均勻的平面為界的無限大平板中存在的一維的均勻熱流密度。

本方法是絕對法或仲裁法，是目前公認(rèn)準(zhǔn)確度最高的方法。

瞬態(tài)法之一：激光閃射法

測試原理：在一定的設(shè)定溫度下，由激光源瞬間發(fā)射一束光脈沖，均勻照射在樣品下表面，使其表層吸收光能后溫度瞬時升高，并作為熱端將能量以一維熱傳導(dǎo)方式向冷端傳播。通過溫度升高對時間的關(guān)系曲線即可得到熱擴(kuò)散系數(shù)。在已知設(shè)定溫度下的熱擴(kuò)散系數(shù)、比熱與密度便可計算得出此溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)。

本方法是熱擴(kuò)散系數(shù)的絕對法。

瞬態(tài)法之二：熱線法

測試原理：在勻溫的各向同性均質(zhì)試樣中放置一根電阻絲，即所謂的“熱線”，當(dāng)熱線以恒定功率放熱時，熱線和其附近試樣的溫度將會隨時間升高。根據(jù)其溫度隨時間變化的關(guān)系，可確定試樣的導(dǎo)熱系數(shù)。

本方法是應(yīng)用比較多的方法。

瞬態(tài)法之三：平面熱源法

測試原理：利用線性溫度電阻系數(shù)的材料-鎳導(dǎo)電金屬經(jīng)刻蝕處理后形成的薄片作為平面探頭。測試時探頭夾在兩片樣品之間，形成三明治結(jié)構(gòu)。該探頭在有效的測試時間內(nèi)產(chǎn)生2-5K溫升，其熱流會傳導(dǎo)入被測樣品內(nèi)部。通過探頭兩端電壓的變化，可以得到探頭熱量散失速度。通過探頭熱量散失速度與導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)系，可以得到被測樣品的導(dǎo)熱系數(shù)及熱擴(kuò)散系數(shù)。

特點(diǎn)是測試簡單，測試速率快。