壳体散热性能检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-10-05  

壳体散热性能检测主要评估各类壳体结构在热源作用下的热量耗散能力,涉及热阻、温度分布、热流密度等关键参数。检测过程需依据国际和国家标准,采用专业仪器对材料导热性能、表面散热效率及长期热稳定性进行量化分析,确保壳体在特定应用场景下的热管理可靠性。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

热阻测试:测量壳体材料或整体结构在单位热流下的温升差值,用于量化散热路径的阻力大小,评估壳体导热效率是否符合设计要求,通常采用稳态或瞬态方法进行。

散热系数测定:通过计算壳体表面单位面积在单位温差下的散热量,表征其自然对流或强制对流条件下的散热能力,反映壳体在实际使用中的热交换性能。

温度分布均匀性检测:利用多点温度传感器或热成像设备扫描壳体表面,分析热源作用下温度场的均匀程度,识别局部过热区域,评估散热设计的合理性。

热流密度测量:检测单位时间内通过壳体特定截面的热量大小,用于评估材料导热性能及散热结构的效率,为优化热设计提供数据支持。

导热系数测试:针对壳体材料本身,测量其在单位厚度、单位温差下传导热量的能力,是评价材料基础散热性能的关键指标之一。

表面发射率检测:测定壳体表面在红外波段的辐射能力,影响其通过热辐射散热的效率,对于高温应用场景的散热性能评估尤为重要。

接触热阻评估:分析壳体与热源或散热器接触界面间的热阻值,识别界面材料、压力等因素对整体散热效果的影响,优化装配工艺。

瞬态热性能测试:模拟壳体在突发热负载下的温度响应特性,评估其短时间内吸收和散发热量的能力,反映动态工况下的散热可靠性。

老化热性能检测:对壳体进行长时间热循环或高温暴露试验后,复测其散热参数,评估材料热老化对散热性能的长期影响。

环境适应性散热测试:在不同环境温度、湿度或气压条件下,测量壳体的散热性能变化,验证其在不同使用环境中的热管理稳定性。

检测范围

铝合金电子设备外壳:广泛应用于笔记本电脑、服务器等电子产品的散热壳体,需具备高导热性和轻量化特点,以快速导出内部元件产生的热量。

铜合金散热器壳体:常用于高功率电子设备或LED照明系统的散热组件,依靠铜的高导热性实现高效热扩散,确保设备长时间稳定运行。

工程塑料电器外壳:包括家用电器、电动工具等产品的塑料壳体,需通过添加导热填料或优化结构来提升散热能力,避免热量积聚。

复合材料汽车零部件壳体:如发动机控制单元外壳、电池包壳体等,要求材料在轻量化的同时具备良好的耐热性和散热性能,保障车辆安全。

金属基板LED灯具壳体:采用铝基板或铜基板的LED灯具外壳,直接与LED芯片接触,需高效传导热量以延长灯具寿命并维持光效。

陶瓷封装半导体壳体:用于高功率半导体器件的陶瓷封装外壳,具有绝缘性好、导热率高的特点,确保芯片结温控制在安全范围内。

镁合金移动设备外壳:智能手机、平板电脑等便携设备的镁合金壳体,在轻薄设计中需平衡结构强度与散热需求,防止局部过热。

导热硅胶垫片封装壳体:在电子元件与壳体间填充导热界面材料的组装体,检测整体接触热阻及散热效率,优化热界面设计。

石墨烯增强复合材料壳体:利用石墨烯的高导热性改性的聚合物壳体,应用于5G基站、航空航天等领域,提升高频热耗散能力。

真空腔均热板壳体:集成两相流冷却技术的高效散热壳体,通过内部工质相变快速均热,用于解决局部高热流密度散热难题。

检测标准

ASTM D5470-2021《热导性电绝缘材料的热阻抗和热导率的标准测试方法》:规定了通过稳态法测量薄层材料热阻抗和导热系数的程序,适用于壳体界面材料或薄壁结构的散热性能评估。

ISO 22007-2:2022《塑料 热导率和热扩散率的测定 第2部分:瞬态平面热源法》:国际标准中针对塑料类壳体材料的瞬态热性能测试方法,适用于各向同性材料的快速测量。

GB/T 10297-2021《非金属固体材料导热系数的测定 热线法》:中国国家标准采用热线法测量非金属壳体材料的导热系数,操作简便且适用于大多数绝缘材料。

IEC 60068-2-2:2018《环境试验 第2-2部分:试验 试验B:干热》:国际电工委员会标准,用于评估壳体在高温环境下的散热性能及热稳定性,模拟长期使用条件。

GB/T 14862-2021《半导体器件 热阻抗测试方法》:针对半导体封装壳体的热阻抗测试标准,规定了结温测量及热阻计算方法,确保器件散热可靠性。

ASTM E1530-2021《评估材料热阻的标准测试方法 防护热板法》:适用于块状壳体材料的热阻测量,通过控制热流和温度梯度获得准确数据。

ISO 8301:2020《隔热 稳态热阻和相关特性的测定 热流计法》:国际标准采用热流计法测量隔热材料或壳体结构的热阻,适用于大尺寸试样。

GB/T 17430-2021《绝热材料最高使用温度的评估方法》:中国标准用于评估壳体隔热材料在长期热暴露下的性能变化,指导散热设计选材。

JESD51-2A:2021《集成电路热测试环境 自然对流(静止空气)》:电子器件散热测试规范,定义了壳体在自然对流条件下的热测试环境,确保数据可比性。

MIL-STD-883-2022《微电子器件试验方法标准》:美国军用标准包含壳体类器件的热冲击、热阻测试方法,适用于高可靠性应用场景。

检测仪器

热流计:基于塞贝克效应测量通过试样的热流密度,配合温控系统计算壳体材料的热阻或导热系数,是稳态法散热测试的核心设备。

红外热像仪:通过非接触方式捕获壳体表面温度分布图像,快速识别热点区域,用于温度均匀性及散热路径的可视化分析。

防护热板仪:采用双试件对称结构,在稳态条件下精确测量壳体材料的热导率,消除边缘热损失误差,适用于标准样品测试。

瞬态平面热源分析仪:利用探头同时作为热源和传感器,通过瞬态响应数据计算壳体的热导率和热扩散率,适用于各向异性材料。

温度巡检仪:集成多通道热电偶或热电阻输入,实时记录壳体表面及内部多点温度变化,支持长期热性能监测及环境适应性测试。

热阻测试系统:专用于电子封装壳体的热阻测量,通过控制加热功率和测温点,计算结壳热阻值,评估散热界面效率。

激光闪射法导热仪:通过激光脉冲加热试样背面,测量正面温升曲线计算热扩散率,适用于高导热壳体材料的快速检测。

环境试验箱:提供可控的温度、湿度环境,模拟壳体在不同工况下的散热性能,验证其环境适应性及长期热稳定性。

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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