THISYS是一個的,快速的,簡單的熱導(dǎo)率傳感器,主要用在測量高熱導(dǎo)率材料中,樣本的厚度比較薄。比較典型的材料就是單片金屬、合金,以及高電導(dǎo)率塑料和各種填充材料。對于金屬材料,比較理想的厚度為0.1mm或者更?。粚τ谒芰喜牧?,典型的厚度為6mm。THISYS由一個薄片采樣儀器(THI01)和一個測量控制單元(MCU)組成。測量的本質(zhì)是在加熱過程中,測定出通過樣本的一個溫度梯度,主要的位置是在樣本平面上。采用了一個高精度熱電堆傳感器設(shè)計(jì),即THI01,該傳感器可以應(yīng)對非常薄的樣本材料(小于0.01——6mm),而且通常情況下熱導(dǎo)率在200 W/mK范圍內(nèi)。通過這種方法,就可以避免接觸熱阻的問題。相對于傳統(tǒng)的ASTM D5470方法的弱點(diǎn),這種測量方法是非常好的。使用一個大的氣候室,可以覆蓋比較寬的溫度范圍,在有規(guī)律的間隔里測量。THISYS整體由PC控制,對于使用在低熱導(dǎo)率材料中的傳感器型號,我們采用THASYS傳感器。
測量厚度比較薄,熱導(dǎo)率相對比較高的材料是一個傳統(tǒng)的問題。通常情況下使用的方法有ASTM D 5470 – 01 (Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thin Thermally Conductive Solid Electrical Insulation Materials),而且也顯示出有很高的接觸熱阻靈敏性,但是都不適用于高熱導(dǎo)率材料,THISYS為這個問題提供了一個解決方案。
當(dāng)把樣本固定在一個絕緣性能非常好的腔體中時,THISYS本質(zhì)上就是在測量通過樣本從中心到邊緣的溫度梯度。
通過測量通量φ (由加熱器功率決定),通過樣本的溫度差,?Tamp,樣本的厚度,H,就可以直接計(jì)算出相對熱導(dǎo)率λrel:
λrel ~ φ / H ?Tamp
測量需要一個相對非常好的參比材料
THI01
Hukseflux的THI01使用了兩個鋁制“加熱槽”,每個里面都包含有一個加熱器,固定后放置在填充滿空氣的絕緣腔體中,樣本放在腔體中。
結(jié)果是測量出溫度梯度(中心到邊緣),通過這些新的設(shè)計(jì),技術(shù)是在使用一個薄熱電堆(Hukseflux一家設(shè)計(jì)),這樣就可以獲得一個的,超級靈敏的溫度差?T測量,實(shí)際的測量過程都是浸泡在甘油中。
THI01可以測量厚度小于0.01——6 mm的樣本,尺寸大小在70——100mm的單層材料。
參比材料是5 mm Pyrex 7740,單層平面上的熱導(dǎo)率,H.λ,大約在4 10-3 m2K/W,樣本的H.λ值非常接近于理想值。
測量實(shí)際上就是在測量THI01的溫度,把THI01整體放入一個可以改變溫度氣候室中,當(dāng)通過需要區(qū)域的溫度變化時測量出來即可。簡單的描述,測量的由一個加熱循環(huán)和一個?T評估組成。THI01溫度可以通過一個Pt100溫度傳感器測量,溫度校正依賴于熱電堆的靈敏度。
MCU01
MCU可以實(shí)現(xiàn)測量和控制,同時還可以存儲數(shù)據(jù),通過PC來操作。軟件在Windows 系統(tǒng)環(huán)境下工作,系統(tǒng)包含有軟件。循環(huán)時間,樣本厚度,加熱面積,都可以在實(shí)驗(yàn)開始前輸入到軟件中。
標(biāo)定
依賴于樣本分析,提供的多種參比樣本,通常情況下是使用Pyrex 7740,Pyrex樣本的熱導(dǎo)率可以溯源至NPL,THISYS適合在ISO認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室中使用。
建議使用:高熱導(dǎo)率單層材料;金屬合金;高熱導(dǎo)率復(fù)合材料