PS導(dǎo)熱儀操作說明
一:儀器概述
該熱物性測試儀采用先進的瞬變平面熱源法及縱向熱流技術(shù),具有方便、快捷、精確的特點,可用來測量各種不同類型材料的熱導(dǎo)率、熱擴散率以及熱熔,適用的熱導(dǎo)系數(shù)范圍0.015-100W/MK之間,適用樣品類型:固體、粉末、涂層、薄膜、液體、各向異性材料等多種不同形式材料。參照標準GB5598-85,GB3399-82,GB11205-89. ,但它也使用熱結(jié)構(gòu)-函數(shù)分析以使結(jié)果更精確,符合MIL-I-49456A,絕緣片材,導(dǎo)熱樹脂,熱導(dǎo)玻纖等。
該儀器可自動測試薄的導(dǎo)熱材料的熱阻抗與熱導(dǎo)率參數(shù)。這些材料一般在電子封裝業(yè)普遍使用,也可以測試一些軟的或硬的、半液體或粘性的材料。熱導(dǎo)率是描述材料熱傳導(dǎo)性能的重要參數(shù)。儀器通常可以適應(yīng)測定熱導(dǎo)率范圍從高到中等的材料,接觸壓力范圍在10~550psi(70~3800Kpa)手動加壓或液壓,樣品溫度范圍為15~70℃,也可到600—1000℃,后者需要定制裝置。
二:主要技術(shù)參數(shù)
1. 樣品尺寸:直徑10-30mm,厚度2-10mm
2. 導(dǎo)熱系數(shù)范圍:0.005—100 W/mK,精度3%,精度≤±3%,重復(fù)性≤±1%
3.熱擴散率測量精度:5%
4.比熱測量精度:7%(需配比熱測試模塊)
5. 溫度范圍:室溫—1000度(精度±1攝氏度)
6.配有完整的測試系統(tǒng)及軟件平臺。
7.操作采用全自動熱分析測試軟件,快速準確對樣品進行試驗過程參數(shù)分析和報告輸出。
三:原理簡介
熱流測量能提供一些只靠溫度測量是無法得到的、非常重要而且詳 盡的數(shù)據(jù),DRX-II系列熱流儀因為采用絕對校準裝置而使其具備了*精度和準確性。其操作也非常的簡便。DRX-II系列熱流儀廣泛應(yīng)許多行業(yè)。原理:熱流分析基于以下原理:如果一薄片的熱傳導(dǎo)率為λ(kcal/mh℃),厚度為d(m),將其接觸在熱輻射物表面。當達到平衡后,穿過薄片的熱傳導(dǎo)強度Q(kcal/m2•h或W/ m2)可由以下公式得出:
Q=λ/d ×△T
式中△T=薄片兩邊的溫度差,λ,d均為已知數(shù)據(jù)。
主要特點
1. 全自動操作,包括軟件
2. 可選固定平行板或懸浮測試板(根據(jù)用戶需要定)
3. 可選樣品---溫度控制與溫度批測試
4. 標準計算機接口
5. 內(nèi)置校驗程序
所有的測試參數(shù)以及過程均通過人機交互圖形界面軟件控制。接觸壓力與樣品溫度可以自動測定與控制,數(shù)據(jù)顯示簡單清晰,并繪制熱參數(shù)對厚度的曲線圖。通過這些數(shù)據(jù)可以決定表面接觸熱阻以及熱導(dǎo)率。測試時間可以自動控制以使時間與精度兩者得到最佳權(quán)衡。設(shè)備需要配置溫度控制的循環(huán)冷卻水浴,以及一臺聯(lián)想臺式電腦,用于運行Windows-XP,電腦與測試設(shè)備通過專用接口連接,電源為220VAC/50Hz。
四:數(shù)據(jù)處理及操作
一:標準測試方法
1:儀器對薄的電絕緣材料熱阻的測試方法,可以應(yīng)用于厚度在0.02~30mm導(dǎo)熱性單體或復(fù)合片材。“熱導(dǎo)”只適用于均質(zhì)材料。導(dǎo)熱絕緣材料通常是復(fù)合材料,其中包括:填料、黏合劑、增強劑,例如:玻璃纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或是聚合物薄膜鋪層。為了避免混亂,使用“表面熱導(dǎo)”來衡量均質(zhì)和非均質(zhì)材料。計算熱導(dǎo)有一限制條件:必須精確測量試樣的厚度。熱阻的測量數(shù)據(jù)受到以下因素影響:相關(guān)的壓力、試樣表面特性和其他的傳熱方式。
參考文獻:
ASTM標準:D374,固體電絕緣材料的厚度測試方法;E691,處理實驗室研究的實例,確定測試方法的精確性。E1225,利用G-C-L熱流動技術(shù)測量固體熱導(dǎo)。
軍事標準:MIL-I-49456A,絕緣片材,導(dǎo)熱樹脂,熱導(dǎo)玻纖增強。
標準GB5598-85《氧化鈹瓷導(dǎo)熱系數(shù)測試方法》等。
2:關(guān)于試樣的定義:
1、平均溫度(表面),n-面積測量表示溫度
2、復(fù)合材料,由不同部分構(gòu)成的材料,各部分可以對材料的性能貢獻是成比例的,或是有協(xié)同效應(yīng)。
3、熱加速器/傳感器,由絕緣線圈裝配組成,可以提供可測量的熱量并可以應(yīng)用于判斷溫度。
4、均質(zhì)材料,材料具有穩(wěn)定的性能,其性能與材料的位置不成函數(shù)關(guān)系。
5、熱導(dǎo)系數(shù)(λ),熱導(dǎo)的時速,在穩(wěn)定條件下,通過單元面積的熱流。每單元溫度斜率在垂直該面積上。
6、熱阻(θ),材料對熱流動的阻礙。
7、界面熱阻(RI),溫度的不同會在試樣表面之間的相關(guān)扁平面上產(chǎn)生熱流動。試樣的冷熱表面得到了測量。
8、熱阻系數(shù),它是熱導(dǎo)的倒數(shù)。在穩(wěn)定狀態(tài)條件下,在與單元熱流等溫面垂直方向上的斜率。
3:符號的定義
1、λ-熱導(dǎo),W/m·k
2、
-與試樣相關(guān)的高溫面的溫度,K 3、
-與試樣相關(guān)的低溫面的溫度,K
5、A-試樣面積,m2
6、X-試樣厚度,m
7、Q-熱流速,W(J)/S
8、q-熱流或單位面積上的熱流密度,W/ m2
9、α-加速器/傳感線圈的電絕緣溫度系數(shù)
10、I-電流,A
11、θ-熱阻,K·m2/W
測試方法的計算
在沒有使用熱量計時,熱流用以下公式計算:
Q:熱流量 W
V:加熱器的電壓
I:加熱器的電流
2、試樣導(dǎo)熱系數(shù)的計算
Q:熱流,
d:試樣厚度,
A:試樣受熱面積,
TH :試樣熱面溫度,
TC:試樣冷面溫度,
從單層或是多層試Q樣的熱阻—各自的試樣厚度的平面圖中得到熱導(dǎo)。在平面圖中X軸表示試樣厚度值,Y軸表示試樣熱阻值。
熱阻-厚度曲線是一條直線,其斜率是表面熱導(dǎo)的倒數(shù)。在零厚度處的截距是界面熱阻,RI是試樣的特性。
另一種方法是用最小平方值法計算斜率和截距。
五:軟件的操作及安裝
1:軟件的操作環(huán)境:windowsxp/sp2簡體中文操作系統(tǒng),office2003完整安裝。
2:用隨機所帶光盤,按提示安裝到文件路徑。
3:軟件升級到相關(guān)控件或與我公司技術(shù)部聯(lián)系。
4:軟件軟件操作全中文式。隨機所帶光盤有說明。
六:設(shè)備配置
1、測試主機 一臺
2、計算機(帶打印機) 一套(用戶自備)
3、測試軟件 一套(光盤)
5、數(shù)據(jù)處理裝置 一臺
6、說明書 一份
7、合格證 一份