TP—801单板计算机在测定不良导体导热系数实验中的应用

导热系数是表征物质传热性能的物理量,研究材料结构变化和所含杂质对导热系数值的影响,往往需要由实验测定材料的导热系数,本文介绍一种用微机测量不良导体的导热系数的实验方法,这种方法充分利用计算机采集数据迅速,以及处理数据功能较强的特点,使实验手段新颖,实验内容更加丰富。既能监视温度的稳定性,又能在稳态情况下实现多次快速测量,因而大大减少了学生不必要的重复性劳动,提高了实验效率,增加了测量结果的可重复性和稳定性,提高了测量精度。     

摘要:针对导热系数测定实验中数据处理不准确的问题,对牛筋、橡胶、铝三种不同材料在自然冷却和风扇冷却条件下的导热系数进行了测量,利用Origin软件进行分析比较表明,用二项式拟合和指数拟合即可得到较高的相关度,并且材料的导热系数与降温方式无关.关键词:物理实验;导热系数;Origin软件;数据处理中图分类号:O551.3文献标志码:A

针对导热系数测定实验中数据处理不准确的问题,对牛筋、橡胶、铝三种不同材料在自然冷却和风扇冷却条件下的导热系数进行了测量,利用Origin软件进行分析比较表明,用二项式拟合和指数拟合即可得到较高的相关度,并且材料的导热系数与降温方式无关.     

导热系数测定设计性实验

导热系数测定是大学物理热学中比较重要的实验,对稳态法测量不良导体导热系数的原理和实验方法进行研究,对于不同形态的导热材料,提出了几种可行的实验方案。实验内容和测量结果符合设计性实验要求,有助于启发学生的创新意识。     

稳态“冷源”法对冰的导热系数测量系统研究

本文基于稳态“冷源”法设计了一种实现在常温环境下测量冰的导热系数的实验装置.结果表明,该系统对冰的导热系数测量准确,重复性好,操作简单,成功率高,应用前景广阔.该研究也是大学物理实验教学中“物体导热系数的测定”实验的拓展,对促进实验教学以及冰这一物质的研究具有重要意义.     

恒流法测定热扩散系数

介绍了一种准确测定材料热扩散系数和导热系数 的方法－恒流法,该方法使用的仪器设备简单,测度时间短,准确度高,复现性好,适合于作学生分组实验,也宜于在生产实践和科学研究中广泛推广应用。     

液体导热系数的测量

液体导热系数的测量李成仁，吕翎，曲业民，尹海滨（辽宁师范大学物理系大连１１６０２２）一、引言导热系数是表征材料导热性能的一个参数，其数值不仅与材料的种类有关，对同一种材料还取决于温度．目前，各高校测量导热系数的实验多以金属铜棒为样品．对于液体，由于导...     

Origin在不同材料导热系数测定中的应用

针对导热系数测定实验中数据处理不准确的问题,对牛筋、橡胶、铝三种不同材料在自然冷却和风扇冷却条件下的导热系数进行了测量,利用Origin软件进行分析比较表明,用二项式拟合和指数拟合即可得到较高的相关度,并且材料的导热系数与降温方式无关。     

基于稳态电热拉曼技术的碳纳米管纤维导热系数测量及传热研究

利用稳态电热拉曼技术测量了碳纳米管纤维对流换热环境下的导热系数. 该方法基于材料拉曼信号与温度之间的关系, 实时探测一维材料在不同电加热(内热源)下的中心点温度, 利用对流环境下的稳态导热模型推导出材料的导热系数, 实现了一维微纳材料热物性的无损化和非接触式测量. 实验发现: 碳纳米管纤维的导热系数远低于单根碳纳米管的导热系数, 但高于碳纳米管堆积床的导热系数. 这表明碳纳米管体材料的热物性主要取决于内部管束的列阵和管束间的接触热阻.     

瞬态比较法测量液体导热系数

为了测量几种有机相变材料的导热系数,文章基于点热源瞬态法,设计研制了一台液体导热系数测定仪.采用比较法来有效降低系统误差,在25℃时用标准有机材料对仪器进行标定及校验后,结果显示其最大误差为5.3%,证明了仪器的可靠性,并用该仪器在25℃温度下测量了六种新型相变材料的导热系数,为其工程应用提供了依据.     

测定良导体导热系数实验的两个问题的分析

本文对在测定良导体导热系数实验中测出的导热系数是导体在什么情况下的导热系数作了分析回答，并提出了实验中一个值得商榷的错误．     

四丁基溴化铵水合物浆体导热系数测量研究

四丁基溴化铵(TBAB)水合物浆体在常压下的相变温度介于0-12℃之间,作为蓄冷材料使用时由于相变过程的存在使得其蓄冷能力较高,而且在管道中具有良好的流动特性,因而是一种理想的蓄冷和冷量输送材料。对比分析了传统导热系数计算公式和基于一维非稳态导热模型导出的导热系数计算公式的区别。利用热线装置分别测量了TBAB溶液和水合物浆体的导热系数。实验得出5-30 wt%TBAB溶液的导热系数在0.4-0.6 W.m-1.K-1之间,并随浓度的增加而减小;10-40vol%的水合物浆体的导热系数在0.5-0.6 W.m-1.K-1之间,并随体积分数的增加而增大;相同体积浓度时A型水合物浆体的导热系数大于B型水合物浆体的导热系数。     

石墨泡沫新材料导热的分形模型

新型导热材料石墨泡沫具有很好的热物理性质。本文在实验获取这种新型多孔材料的基础上,建立了基于分形理论的材料结构和导热模型,采用热阻法给出了石墨泡沫材料的等效导热系数的关系式,计算了石墨泡沫的剖面孔隙面积分形维数和等效导热系数.     

填料导热胶粘剂的性能研究

以石墨、铜粉、铝粉三种导热填料填充到环氧树脂中制备导热胶粘剂,采用SEM和金相显微镜对材料进行形貌表征,采用TPS 2500导热系数测定仪测试样品的导热系数。研究了这三种类型导热填料在不同填充量时的热导性能的变化规律,并对比讨论了三种填料在最大填充比例时胶粘剂的导热系数。     

应变对橡胶材料导热系数的影响

材料的导热系数通常极大地依赖于其微观结构。应力/应变是改变材料内部结构的一种有效手段,本文通过实验研究了天然橡胶在不同拉伸状态下的导热系数变化。搭建了基于Angstrom方法的热导率测量平台,并进行了标准样品的测试。通过对橡胶的测试,发现对于橡胶这类交联材料,虽然由于交联作用拉伸倍数受到较大的限制,但在低倍拉伸的条件下依然可以有效的提高定向的热导率。     

垂直生长碳纳米管阵列法向导热系数测量

本文使用3-omega方法对一种由垂直于石英玻璃表面生长的碳纳米管阵列组成的界面材料法向导热系数进行了测量。针对样品结构,提出一种一维简化模型,使用了等效热抗的概念对实验数据进行拟合,计算得到室温条件下(300K)本实验所用样品的导热系数约为17 W/(m·K)。分析了可能造成碳纳米管阵列导热系数偏小的各种因素。     

计及温度影响的散体有效导热系数模型

本文导出了基于逾渗理论并考虑温度影响的散体有效导热系数预测模型。针对孔隙中流体的传热机理,诠释了无量纲参数φ的物理意义。对SiC、SiO2和煤灰等散体材料在自行研制的实验系统上采用断电热线法测量了其在50-600℃范围内的有效导热系数。结果表明:实验值与模型预测值吻合良好,这三种散体材料的有效导热系数都随温度的增加而增大。     

计算热物性参数的导热反问题

本文作者根据现场测得的、生产过程中钢锭模内部若干点温度变化规律,用有限差分求解导热反问题的方法计算了钢锭模材料的导热系数及其随温度的变化。同时,对同种材料在“通电法测量导热系数”的试验台上进行精确测量,计算结果与实验结果对比表明:计算得到的导热系数落在实验数据分散度范围之内。     

测量不良导体导热系数的一种新方法

在工程设计中,对于发泡塑料等易发生形变的材料在常温下导热系数的测定十分需要.实验室里通常用“热幅射速率法”测量,这种方法只能测量工作在100℃与室温之间而不易产生形变的材料导热系数.因此设计了一种新方法——“保温瓶法”,这种方法能较方便正确地测量易于形变的不良导体在常温下的导热系数.     

两种常见误操作对导热系数测量的影响

通过模拟导热系数测量中的两种常见误操作,分析了误操作对导热系数测量的影响.结果表明,样、盘未对齐5~10%时,导热系数减小1.1~6.7%;低于稳态3~4℃测试时,导热系数减小35.8~45.3%.实验中,误操作加剧了两盘的温差并且减小了散热盘稳态处的曲率,导致导热系数减小.分析误操作有助于优化实验方法,能更好地指导高校实验教学.     

相变材料热物理性质的分子动力学模拟

为从微观尺度探寻相变材料的热物性变化机理, 本文采用分子动力学的方法, 构建了由正二十二烷组成的无定形结构的相变材料体系, 采用周期性边界条件以及COMPASS力场对相变材料的比热以及导热系数进行了模拟, 并对纯正二十二烷进行了DSC测试. 结果表明, 模拟所得的相变材料热容与文献实验值的偏差是6.5%, 熔点与DSC实验值的偏差是0.98%. 当温度为288–318 K时, 相变材料的导热系数在0.1–0.4 W·m^-1·K^-1 范围内波动, 且随着压力增大略呈下降趋势. 关键词： 扩散系数 比热 导热系数 分子动力学