散热性能温升测试检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-30  

散热性能温升测试检测是评估材料、组件或系统在热负荷下温度变化特性的关键技术手段。通过模拟实际工况环境,监测热源作用下温度随时间的分布规律及稳定状态,涉及环境参数控制、热通量测量、热阻计算等核心环节,为产品设计优化及可靠性验证提供数据支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

环境温度监测:在测试空间内布置多个温度传感器,实时采集环境背景温度数据,确保测试环境温度波动范围≤±0.5℃,为温升计算提供基准参考。

材料热导率测试:采用稳态热流法测量材料在特定温度下的导热能力,测试温度范围覆盖-40℃至200℃,热流密度范围50-500W/m²,输出热导率值及热阻参数。

稳态温升速率:在规定热源持续作用下,记录被测对象从初始温度升至稳定状态的时间,以及单位时间内的温度变化速率,测试精度±0.1℃/min,适用于评估散热设计的持续性。

瞬态峰值温度:监测热源突然加载或移除瞬间被测对象的温度极值,采样频率≥10Hz,温度测量精度±0.3℃,用于分析热冲击对材料性能的影响。

热分布均匀性:通过阵列式温度传感器或红外热像仪,分析被测对象表面或内部各点温度差异,最大温差测量分辨率0.5℃,评估散热系统的均匀性设计。

散热效率比:计算单位时间内被测对象通过散热通道散失的热量与输入总热量的比值,测试误差≤2%,反映散热结构的能量利用效率。

高温耐受极限:逐步增加热源功率直至被测对象出现功能异常或结构损坏,记录临界失效温度,温度步长≤5℃,用于确定产品的最高工作温度上限。

膨胀系数:在温升过程中同步测量被测对象的尺寸变化,结合温度数据计算线膨胀系数,温度范围-50℃至300℃,应变测量精度1με,评估材料热膨胀对装配的影响。

接触热阻测试:评估两个接触界面间的热传递阻碍程度,通过控制接触压力(0.1-5MPa)和界面材料,测量界面两侧温差与热流密度的比值,单位为m²·K/W。

相变温升特性:针对相变材料(PCM),监测其在相变过程中的温度保持时间及相变潜热释放/吸收速率,温度测量精度±0.2℃,时间分辨率0.1s,用于储能或调温材料性能分析。

检测范围

电子芯片散热模块:包括CPU/GPU散热片、VC均热板等,用于电子设备运行时的热量快速导出,确保芯片工作温度在安全阈值内。

工业电机外壳:针对电动机、发电机的金属或复合材料外壳,评估其在连续高负载运行中的表面温升对绝缘材料寿命的影响。

汽车发动机散热器:汽车动力系统中用于冷却发动机的热交换装置,测试其在不同车速、环境温度下的散热效率及温升速率。

建筑隔热材料:如外墙保温板、屋顶隔热层等,评估其在太阳辐射或室内热源作用下的温升特性,验证隔热性能是否达标。

锂电池组散热结构:电动汽车或储能设备中的电池模组散热设计,监测充放电过程中电池组的温度分布及局部热点形成情况。

LED照明灯具:LED光源及驱动电源的散热组件,测试其在长时间高功率工作下的灯体温度,预防光衰及安全隐患。

航空航天热控部件:卫星、飞船上的热防护系统及设备散热结构,评估在极端太空温差(-180℃至+150℃)下的温升控制能力。

数据中心服务器机柜:服务器集群的散热风道及液冷系统,测试高密度计算负载下的机柜内部温升及气流组织效率。

太阳能光伏组件:光伏板在光照下的温度上升特性,分析温度对发电效率的影响及封装材料的耐热性能。

医疗设备散热单元:如MRI机、激光治疗仪的电子元件散热模块,确保医疗设备在长时间运行中的温度稳定性,避免影响诊疗精度。

检测标准

ASTM D5470-2012:采用护热板法测试稳态热阻及热导率的标准试验方法,适用于厚度0.1-50mm的平板材料。

ISO 8893:2013:电子设备用散热片的热性能测试标准,规定了自然对流及强制对流条件下的测试方法及数据处理要求。

GB/T 2423.17-2008:电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾,虽主要针对盐雾腐蚀,但部分温升测试条件可参考其中的环境温度控制要求。

JESD51-14:电子器件结温测量标准,规定了使用热阻测试仪测量半导体器件结温、热阻的方法,适用于集成电路及分立器件。

GB/T 10295-2008:绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法,适用于测试各种绝热材料的导热系数及热阻。

ASTM E1225-2013:使用保护热板法或护热板法测定材料热导率的标准试验方法,适用于固体、液体及气体材料的热导率测量。

ISO 13787:2012:建筑构件和建筑材料的热性能 第2部分:稳态热阻的计算,规定了通过温升测试数据计算建筑构件热阻的方法。

GB/T 36276-2018:电动汽车用动力蓄电池系统通用要求,其中包含电池组在充放电过程中的温升限值及测试方法。

MIL-STD-810H-2019:环境工程考虑和实验室测试 第H部分:高低温试验,规定了电子设备在高低温环境下的温升测试条件及程序。

IEC 60068-2-14:2009:环境试验 第2-14部分:振动(正弦)试验,虽主要针对振动,但部分温升测试需结合振动环境,规定了温湿度与振动的复合测试要求。

检测仪器

红外热像仪:通过非接触方式采集被测对象表面的红外辐射信号,转换为可见光图像显示温度分布,热灵敏度≤0.03℃,空间分辨率1.3mrad,适用于快速定位热点区域。

多通道热电偶数据采集系统:包含K型、T型等多种热电偶,支持最多128个测点同步采集,采样频率10Hz-10kHz,温度测量范围-200℃至1800℃,用于精确获取多点温度随时间变化数据。

恒温恒湿风洞:可调节风速(0.1-20m/s)、温度(-40℃至80℃)、湿度(10%-95%RH),模拟不同环境条件下的强制对流散热场景,配备温湿度传感器及风速仪实时监测环境参数。

热阻测试仪:基于稳态热流法或瞬态平面热源法,测量材料或组件的热阻值,热阻测量范围0.1-1000K/W,测试精度±1%,适用于散热片、相变材料等的热性能评估。

温度巡检仪:支持Modbus、CAN总线等通信协议,可连接多种温度传感器(RTD、热电偶、热敏电阻),实现远程分布式温度监测,单通道采样周期≤100ms,适用于大规模测试点的实时监控。

激光闪射仪:通过激光脉冲加热样品表面,测量背面温度响应曲线,计算材料的热扩散率、热导率及比热容,样品厚度0.1-5mm,热扩散率测量范围1×10^-7至100mm²/s,适用于薄型材料的热性能测试。

微型热电偶阵列:由多个微型热电偶(直径≤0.1mm)组成,可嵌入被测对象内部或表面,实现微小区域的温度分布测量,空间分辨率≤0.5mm,适用于电子芯片、微机电系统(MEMS)的温升分析。

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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