[发明专利]一种快速导热性能测试装置及其测试方法

说明书

本发明涉及一种快速导热性能测试装置及方法，装置包括底座、设于底座上的升降平移组件及环境温度测试件、设于升降平移组件上的红外成像仪、设于塑料样条上的测试热源及样条温度测试件；方法包括：1)将塑料样条及环境温度测试件设于底座上；2)在塑料样条上布设测试热源及样条温度测试件；3)通过升降平移组件调节红外成像仪位置；4)启动测试热源，通过红外成像仪及样条温度测试件记录塑料样条温度；5)待温度稳定后，根据红外图像与温度测试数据得到塑料样条导热性能。与现有技术相比，本装置结构简单、操作简便，通过红外成像仪及热电偶即可获得样条温度分布，并通过环境温度检测件消除环境温度的影响，使检测结果更加直观可靠。

技术领域

本发明属于材料导热系数测定技术领域，涉及种快速导热性能测试装置及其测试方法。

背景技术

在塑料导热测试过程中，为了对导热塑料导热性能进行测试，需要确定一个稳定的测试方法。目前对导热材料的测试方法很多，按照热流法一般可以分为稳态和非稳态两种。其中稳态法测试时间长，需要几个小时才能得出结果，且测试设备昂贵，其中测试范围宽和精度高的均为国外公司相关设备。非稳态法测试周期短，通常一个实验结果只需要几分钟，但是测试误差相对较大，此外非稳态法在测试导热系数的同时还可以得到热扩散系数、热导率以及比热数据。

目前绝大多数导热仪器是为了测试金属和陶瓷材料设计，仪器量程、测试温度等不适合测试导热高分子材料，其主要原因：一方面导热高分子材料基础研究和开发在国内刚起步，导热性能测试标准尚未建立；另一方面国内有关高分子材料热导率测试的研究很少，且没有指定相应的标准和标样，致使导热率测试和报道差异大，直接影响导热高分子复合材料研究及其产品市场的应用。

中国专利CN106970105A披露了一种热源布局可变的结构导热性能测试平台及其测试方法，该测试平台包含有：真空罩、真空泵、支承部件、红外热像仪、布局可变的热源及其控制部分、热沉及其控制部分；该专利的测试平台需要抽真空后，试件一端连接热沉，放置于热源上进行接触，通过红外热像仪拍摄试件表面的温度分布图像，根据图像得出试件的导热性能。该装置测试需要进行抽真空操作，对装置密封性有一定要求，且增加操作难度，通过红外热像仪拍摄温度分布，但是没有得出试件本身温度随热源温度及时间的变化。

中国专利CN206387755U披露了一种导热能效对比测试装置，该装置包含有：样品件、第一电偶线、第二电偶线和温度传感模块、第一铜件、第二铜件、下落件、保温罩、压力传感模块；该专利将第一电偶线置于样品件上方且在样品与第1铜件之间，将第二电偶线置于样品件下方且在样品与第二铜件之间，第二铜件作为发热铜件作为热源，热量通过样品传导至第一铜件，通过第一电偶线测得被测样品上表面温度随时间变化的信息，对比第二电偶线测得发热铜件的温度信息，进而得出样品的导热性能。该装置采用热源及通过样品导热后表面两点测温，未考虑到环境温度的影响。此外，该专利为一个面向另一个面进行传热，电偶线放置于铜件与样品之间，只能测量一个点的温度。

中国专利CN206292196U公开了一种用于导热硅脂导热性能的测试装置，包括电发热体、散热基板、支撑柱、温度传感器、保护罩壳、开关电源和数据记录仪，支撑柱设于散热基板底面四角，电发热体通过螺栓设于散热基板上，温度传感器设于电发热体表面以及散热基板的上下表面，保护罩壳罩合电发热体和散热基板，开关电源的正负极连接所述电发热体的电源输入端，温度传感器的信号输出端连接数据记录仪的信号输入端，该装置可对材料进行有效的导热性能测试，但由于该装置需要将电发热体与散热基板连接的螺栓拧紧且保证扭矩相同，导致其测试过程中对测试操作的要求较高，并且测试过程中未考虑到环境温度的影响，使得测试结果存在一定误差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种快速导热性能测试装置及其测试方法，用于测试不同时间下塑料样条整体的温度分布，从而获得更加准确可靠的塑料样条的导热性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：