绝热材料稳态热阻及有关特性
时间:2021-09-15 阅读:1965
绝热材料稳态热阻及有关特性附录A列出了本标准阐述的装置性能和试验条件的极限数值,还包含推荐的操作程序和实践知识,以及建议的试件尺寸。
对于这些材料通过测量热流量、温度差及尺寸,利用公式计算得到的试件的传热性质常误称为导热系数,可能并不是材料自身的固有性质。
试验的重复性通常优于±1%,数值增大是由于试验条件的微小变化,例如热和冷板对试件的压力影响接触热阻、试件周围空气的相对湿度。
应能达到大约±5%的准确度,用单独的装置,在工作范围的及端值,通常较易得到这个准确度。试件保留在装置内。
在大多数情况下,和gradT的方向不同(不是由单一常数确定,而是由常数矩阵确定)。此外试件内部位置变化、温度变化以及时间变化都会引起导热系数的变化。
建议新装置的设计者仔细阅读附录D参考文献,在新装置完工后,建议采用现有的热阻不同的一种多种参考材料进行试验。
装置的方向、试件的厚度、温差等可影响传递系数和热阻。对于这种情况,虽然在第3章试验过程中未包括这些试验条件的细节。
只要满足要求,采用温差法测量时,温差可低到5K,更低的温差应作为不满足本标准予以申明。
测量功率仪表的精确度以及试件和加热单元的计量部分和防护部分之间由于温度不平衡误差引起的热量损失程度的限制。
高热导率的试件时,即使试件和装置表面很小的不均匀性,表面不*平整就可导致试件与热板、冷板之间的接触热阻分布不均。
在相同的测试平均温度下,传递系数可能在很大程度上取决于试件的厚度或温差。辐射传热是传递系数受试件厚度影响的首要因素。
传热与测量的性质,大部分传热性质的试验是针对低密度的多孔材料进行的,在这种情况下,材料内部的真实传热情况可能包含辐射。
ISO7345或ISO9251确立的以及下列术语和定义适用于本标准
导热系数2)λW/(m·K)
因此当同时提供接触表面的辐射特性时,热阻就能较好地描述试件的热性能。当试件中存在有对流的可能性时如低温下轻质的矿物棉材料。
当使用独立参考点的热电偶测量每个金属板的温度时,每支热电偶标定的准确度可能是限制温差测量准确度的因素。
热流量ΦW
1)某些情况下,可能需要考虑温差被热流量除,没有特殊的符号来表示此物理量,有时也被称为阻值。
表面温度的测量需要使用特殊的方法,金属板的表面应机械加工或切削平整、平行且不能有应力。热阻的上限受供给加热单元的功率的稳定性。
不改变试验条件,随后测量的重现性通常远优于1%。对同一参考试件,取出后经过较长一段时间重新安装。
这将造成试件内部热流分布不均匀和热场变形,且难于精确测量表面温度。当试件热阻低于0.1m2·K/W时。
影响试件的含湿量等,这些重现性水平是确定方法误差所要求的和质量控制所希望的。防护热板装置原理是;
局部孔隙率εp
孔隙率ε
辐射传热还导致传递系数与温度有关,当温差超过限定的范围内,各种材料各种测试平均温度的这种影响可用实验检测。
设计者,操作者和数据的使用者对上述各领域知识要求的深度可能不同。设计尺寸和国家标准世界各地存在着很多不同的符合各自国家标准的防护热板装置设计。
固相和气相热传导和某些情况的对流传热三种方式的复杂组合,以及它们的交互作用和传质尤其是含湿材料。
物理量符号单位
根据ISO9288该性能应被称作传递系数,因为它可能取决于测试条件传递系数在其他地方常被称为表现导热系数或有效导热系数。
热阻系数γm·K/W
并且不断研究、发展以提高设备和测量技术,因此要求一种特定设计或尺寸的装置是不实际的,尤其是总体要求可能相差很大时。
热流密度qW/m2
温差的限制,如果热板和冷板表面温度的均匀性和稳定性、仪表的噪声、分辨率和精确度以及温度测量中的限制均能维持在本标准的第2章和第3章给出的限度内。
热阻1)Rm2·K/W
因此不仅材料本身性质会影响试验结果,而且与计划体制接触的表面的热辐射特性亦会影响试验结果。
指南由于发现不同形式的装置到可比较结果,本标准给新装置的设计者提供了温度和几何尺寸的范围都足够大。
热导率ΔW/(m2·K)