热导率微桥法测量检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-27  

本文围绕热导率微桥法测量检测展开,涵盖检测项目、范围、标准及仪器等核心内容。重点阐述微桥法在热导率测量中的关键技术要点,包括温度控制、界面修正、微小样品适应性等,为材料热性能评估提供专业检测技术依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

热导率测量范围:覆盖低导热(0.1W/(m·K))至高导热(200W/(m·K))材料,满足多类型样品测试需求。

温度稳定性:测试过程中温度波动≤±0.1℃,确保热导率数据准确性。

样品厚度偏差:微桥结构设计下样品厚度测量偏差≤±2μm,减少几何尺寸对测量结果的影响。

热阻计算精度:基于傅里叶定律的热阻计算误差≤±1.5%,保障热导率推导可靠性。

界面热阻修正系数:内置常见界面材料(如金属-陶瓷、聚合物-半导体)修正系数库,修正后误差≤±3%。

环境温度影响度:通过双层隔热设计,将环境温度变化对测试结果的影响控制在±0.5%以内。

测试重复性:同一样品多次测量结果相对标准偏差(RSD)≤±0.8%,确保数据可重复性。

热流密度均匀性:微加热元件产生的热流密度分布均匀度≥98%,避免局部过热导致的测量偏差。

样品尺寸适应性:支持最小50μm×50μm微小样品测试,最大可测样品尺寸为100mm×100mm×5mm。

数据处理误差:采用自动校准算法,原始数据经滤波、基线校正后的处理误差≤±1.2%。

检测范围

半导体芯片封装材料:用于评估环氧模塑料、陶瓷基板等封装材料的热传导性能,保障芯片散热可靠性。

陶瓷基复合材料:测试碳化硅、氮化铝等陶瓷基复合材料的热导率,优化其在电子器件散热中的应用。

高分子导热薄膜:测量聚酰亚胺、石墨烯复合薄膜等高分子材料的面内热导率,支持柔性电子器件散热设计。

金属基散热基板:分析铜基、铝基散热基板的等效热导率,指导其在LED、电源模块中的选型与应用。

相变储能材料:测定石蜡、水合盐等相变材料在不同温度下的热导率变化,评估其储热/放热效率。

气凝胶隔热材料:测量二氧化硅、氧化铝气凝胶及其复合材料的低导热系数,验证其在建筑、航天隔热中的性能。

LED散热基板:测试铝基板、铜基板的热导率及界面热阻,优化LED灯具的散热结构设计。

光伏电池封装胶膜:评估乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚烯烃弹性体(POE)等胶膜的热导率,防止电池片热斑失效。

航空发动机隔热涂层:测量陶瓷基、金属基隔热涂层的等效热导率,保障发动机高温部件的热防护性能。

电子器件散热石墨片:分析天然石墨、人工石墨片的热导率各向异性,支持手机、平板等设备的散热方案设计。

检测标准

ASTME1530-2011《JianCeTestMethodforEvaluatingtheThermalPerformanceofInsulatingMaterialsUsingaGuarded-Hot-PlateApparatus》:规定了使用护热板装置评估绝热材料热性能的方法,适用于本检测中高导热材料的热导率测量。

ISO8894-1:2007《Refractorymaterials—Determinationofthermalconductivity—Part1:Hotwiremethods(withorwithoutbackfaceinsulation)》:定义了使用热线法测定耐火材料热导率的步骤,为微桥法测量陶瓷类材料提供参考依据。

GB/T10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》:规定了用热流计法测定绝热材料稳态热阻的方法,适用于本检测中低导热材料的热导率测试。

GB/T3651-2008《金属高温导热系数测量方法》:明确了金属材料在高温下热导率的测量方法,支持本检测中金属基材料的高温热导率测试。

ASTMD5470-2016《JianCeTestMethodforThermalTransmissionPropertiesofThermallyConductiveElectricalInsulationMaterials》:规定了热导性电绝缘材料热传输特性的测试方法,适用于高分子导热薄膜等材料的热导率测量。

ISO22007-2:2015《Plastics—Determinationofthermalconductivityandthermaldiffusivity—Part2:Transientplaneheatsource(hotdisc)method》:描述了使用瞬态平面热源法测定塑料热导率和热扩散率的方法,为本检测中高分子材料的热导率测试提供技术参考。

GB/T22588-2008《闪光法测量固体表面温度分布的方法》:规定了闪光法测量固体表面温度分布的技术要求,可用于辅助验证微桥法中热扩散率测量的准确性。

ASTMC518-2017《JianCeTestMethodforSteady-StateThermalTransmissionPropertiesbyMeansoftheHeatFlowMeterApparatus》:规定了使用热流计法测定稳态热传递特性的方法,适用于本检测中建筑、工业用隔热材料的热导率测试。

ISO8893:1989《Textiles—Determinationofthermalresistance—Part1:Guardedhotplatemethod》:定义了纺织品热阻的护热板测量方法,为微桥法测量纺织复合材料的热导率提供基础标准。

GB/T17106-2017《热固性树脂浸渍纸高压层积板(HPL)的热机械性能试验方法》:包含了HPL材料热导率的测试要求,支持本检测中复合材料热导率的综合评估。

检测仪器

微桥法热导率测试系统:集成微加热元件、温度传感器阵列及数据采集模块,具备微小区域(最小50μm×50μm)热导率测量功能,支持常温至800℃温度范围测试。

高精度恒温槽:采用PID控温技术,温度控制精度±0.05℃,用于为微桥法测试系统提供稳定的环境温度,减少环境温度波动对测量结果的影响。

激光闪射仪:通过激光脉冲加热样品背面并记录正面温度响应,测量热扩散率及比热容,结合密度数据计算热导率,适用于高导热材料的热扩散率辅助测量。

红外热像仪:分辨率≥1μm,温度测量精度±1℃,用于实时监测微桥法测试过程中样品表面的温度分布,验证热流密度的均匀性。

电子万能试验机:配备高灵敏度力传感器(精度±0.1N)及位移传感器(精度±0.1μm),用于精确控制微桥结构的厚度及施加的压力,确保样品与微桥接触良好。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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