导热系数防护热板法检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-25  

导热系数防护热板法是一种基于稳态热流原理的标准化测试方法,用于精确测定材料的热传导性能。该方法通过控制试样两侧的温度差和热流密度,计算导热系数,关键检测要点包括试样制备规范性、温度梯度稳定性、热损失补偿机制以及测量系统校准,确保数据准确可靠。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

试样厚度均匀性测量:使用高精度测厚仪检测试样多个位置的厚度值,确保厚度偏差在标准允许范围内,厚度不均匀会导致热流分布异常,影响导热系数计算结果的准确性。

热流密度校准验证:通过标准参考材料对热板装置的热流输出进行标定,验证热流密度的线性度和稳定性,确保测试过程中热流测量误差小于规定阈值。

温度传感器精度检定:采用标准温度源对热电偶或电阻温度检测器进行校准,确认传感器在测试温度范围内的示值误差,温度测量偏差会直接导致导热系数计算错误。

防护环温度均衡控制:监测防护环与主热板之间的温度差,确保其维持在设定值内,防止边缘热损失对主热流区造成干扰,保证一维热流条件。

稳态条件判定标准:根据温度与热流随时间的变化率判断系统是否达到稳态,稳态偏差过大会引入动态误差,影响导热系数的最终取值。

环境温度波动监控:实时记录实验室环境温度变化,环境温度波动需控制在标准规定范围内,避免外界热交换对测试系统产生附加影响。

试样表面接触热阻评估:检查试样与热板之间的接触状态,通过施加恒定压力减少接触间隙,接触热阻过大会降低热流传递效率,导致测量值偏低。

热损失补偿计算:根据装置结构及环境参数计算边缘和背向热损失量,并对实测热流进行补偿修正,提高低导热材料测试结果的可靠性。

测试重复性分析:对同一样品进行多次测量,计算结果的相对标准偏差,重复性差表明系统存在随机误差,需排查设备或操作因素。

数据采集系统同步性检查:验证温度与热流采集通道的时间同步精度,同步偏差会导致瞬态数据失配,影响稳态判定和参数计算。

检测范围

建筑用膨胀聚苯乙烯泡沫板:广泛应用于墙体保温隔热系统,材料闭孔结构赋予其低导热特性,防护热板法可准确评估其长期保温性能与耐久性。

航空航天器隔热毡材料:用于飞行器舱壁及发动机舱的 thermal protection,需在极端温度下保持稳定,导热系数检测确保材料满足轻质高效隔热要求。

工业管道绝热玻璃棉制品:包裹高温管道防止热量散失,纤维结构易受压缩影响,防护热板法测试其在不同密度下的导热性能以优化工程选型。

冷藏运输箱用聚氨酯硬泡:作为冷链物流容器的保温芯材,其导热系数直接影响控温能耗,检测需模拟使用工况下的温度梯度条件。

电子设备散热硅胶垫片:用于芯片与散热器间的导热界面材料,测试其导热系数以评估热管理效率,确保电子产品高温可靠性。

新能源汽车电池组隔热板:电池 thermal management 系统的关键组件,材料需兼具绝缘与隔热性,防护热板法验证其热失控防护能力。

高温炉窑耐火纤维模块:工业窑炉内衬材料,长期承受高温环境,导热系数检测为设计节能炉衬提供热工参数依据。

家用电器发泡聚丙烯填充料:冰箱、热水器等外壳保温层,材料成型工艺影响导热性能,检测控制产品质量一致性。

船舶舱室岩棉隔音隔热板:船舶舱壁防火隔热材料,海洋环境要求材料防潮防腐,导热系数测试结合湿热老化条件进行。

太阳能集热器真空管保温层:太阳能 thermal system 的吸热元件保温材料,检测其在中温区的导热性能以提升光热转换效率。

检测标准

ASTM C177-19《用防护热板法测定稳态热流性能和导热系数的标准试验方法》:美国材料与试验协会发布的标准,规定了防护热板装置的设计要求、试样尺寸、稳态判定准则及数据处理方法,适用于低导热材料的精确测量。

ISO 8301:1991《绝热材料-稳态热阻性能和导热系数的测定-防护热板法》:国际标准化组织制定的通用标准,明确了测试的边界条件、校准程序及不确定度评估,为全球绝热材料热工性能比对提供依据。

GB/T 10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》:中国国家标准,技术内容与ISO 8301等效,对试样状态调节、测试环境控制及报告格式作了详细规定。

EN 12667:2001《建筑产品热性能的测定 防护热板法和热流计法》:欧洲标准,涵盖防护热板法在建筑隔热材料中的应用,要求测试温度范围覆盖-20℃至100℃。

JIS A1412-2:2020《绝热材料热阻测定方法 第2部:防护热板法》:日本工业标准,针对当地建材特点补充了高湿环境下测试的特定条款,确保数据适用性。

检测仪器

防护热板式导热仪:由主加热板、防护环、冷却板及温度控制系统组成,通过维持主板与防护环等温消除边缘热损失,实现试样一维稳态热流测量,是导热系数检测的核心设备。

高精度热电偶温度传感器:采用T型或K型热电偶测量试样表面及环境温度,测量不确定度低于±0.1℃,实时反馈温度梯度数据用于稳态判定和计算。

直流稳压电源与功率计:为加热板提供稳定电能并精确测量输入功率,功率测量精度达±0.5%,结合板面积计算热流密度,确保能量输入量值溯源。

数据采集与处理系统:多通道采集卡连续记录温度及功率信号,内置算法自动计算导热系数并生成报告,提高测试效率并减少人为误差。

环境温湿度控制箱:封闭式测试舱维持恒温恒湿条件,温度控制精度±0.5℃,湿度范围20%-80%,排除环境波动对测试结果的干扰。

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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