目前國內(nèi)測定耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)通常采用平板法和熱線法。但這兩種方法均存在測量精度不高，測量范圍較窄等不足。導(dǎo)熱系數(shù)方法有：激光閃光法和穩(wěn)態(tài)熱流法

激光閃光法

1961年，Parker等開始了利用激光脈沖技術(shù)測量材料的熱物理性能的研究，由于這種技術(shù)具有測量精度高、測試周期短和測試溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的研究和應(yīng)用，經(jīng)過不斷發(fā)展和完善，目前激光閃射法已經(jīng)成為一種成熟的材料熱物理性能測試方法。

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激光閃射法是目前世界上最先進(jìn)的材料熱物理性能測試方法之一，歐美各國的大部分熱擴(kuò)散數(shù)據(jù)就是用該方法測定的。本文介紹的激光閃射法導(dǎo)熱系數(shù)測定方法是通過直接測量材料的熱擴(kuò)散系數(shù)、比熱容、密度來計算材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

舉例

石墨紙測試程序：

1) 試樣的制備：由于耐火材料多為含顆粒原料的材料，具有明顯的非均質(zhì)性和方向性，因此試樣的制備對測定結(jié)果影響很大，要嚴(yán)格控制試樣的直徑、厚度和兩個端面的平行度。典型試樣為直徑為12．7mm或者25.4mm的圓形試樣;

2) 試樣的處理：為了減少耐火材料對激光脈沖的反射，并增加試樣表面對激光脈沖能量的吸收，測試前可以在待測試樣的兩面均勻噴涂石墨涂層。石墨涂層可以阻止激光射線和可觀察波長段熱輻射的穿透，在高溫階段能夠抵抗激光脈沖的加熱而不融化和蒸發(fā)，并且不與試樣產(chǎn)生反應(yīng);

3) 試樣的安裝與測定：試樣經(jīng)過上述步驟的處理后，即可放入儀器中進(jìn)行測試。通過計算機(jī)控制系統(tǒng)，設(shè)定待測試樣的試驗(yàn)條件，包括升溫時間，試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)氣氛等。達(dá)到設(shè)定溫度，并且溫度穩(wěn)定后，選擇手動或者自動方式開啟激光發(fā)生器，儀器自動記錄試樣上表面溫升隨時間的變化曲線，整個測定過程結(jié)束。

氣凝膠材料被稱為世界上最輕的固體。以納米二氧化硅氣凝膠為主體材料，通過特殊的工藝復(fù)合而成，具有耐高溫、導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、強(qiáng)度高、綠色環(huán)保、防水不燃等優(yōu)越性能，同時兼具優(yōu)越的隔聲減震性能，是冶金、化工、國防、航空航天等領(lǐng)域不可或缺的高效隔熱保溫材料。

這種產(chǎn)品集保溫性能、防火性能于一體，是很難得的材料，但是即便是在歐洲，這種材料也沒有大面積的應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域。一方面這種產(chǎn)品的造價實(shí)在太貴，另一方面，對于承受冷熱循環(huán)的外保溫系統(tǒng)主要成分，該產(chǎn)品還需要經(jīng)受更多的考驗(yàn)，目前國內(nèi)還沒有工程案例證明其用于外墻外保溫的可靠性。

加拿大C-Therm公司擁有世界領(lǐng)先的導(dǎo)熱系數(shù)儀TCi。TCi采用改良瞬態(tài)平面熱源法（Modified Transient Plane Source， “MTPS”），可直接對固體、液體、粉末和膠體等各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)進(jìn)行快速、精確地測定。TCi的應(yīng)用領(lǐng)域包括聚合物材料、相變材料、粉末材料、熱界面材料、納米材料、傳熱流體、隔熱材料、熱電材料、含能材料、建筑材料、地質(zhì)材料和功能性織物等。

TCi可用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)，質(zhì)檢控制及生產(chǎn)制造過程，并可非常方便地同控溫箱、高壓倉和手套箱等其他實(shí)驗(yàn)設(shè)備聯(lián)合使用，滿足用戶對各種測試環(huán)境的不同需求。 除MTPS探頭外，TCi另有瞬態(tài)熱線法（Transient Line Source）探頭可選，用于測試熔融高分子、土壤、瀝青、油、蠟等材料。

導(dǎo)熱材料(如導(dǎo)熱密封膠、導(dǎo)熱灌封膠、導(dǎo)熱硅脂等)應(yīng)用比較普遍。導(dǎo)熱系數(shù)是表征導(dǎo)熱材料性能優(yōu)劣最重要的參數(shù)之一，也是材料使用者最為關(guān)注的技術(shù)指標(biāo)。目前國內(nèi)外并沒有統(tǒng)一的導(dǎo)熱產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)，材料制造商會標(biāo)注各自的測試結(jié)果，但材料的導(dǎo)熱系數(shù)使用不同的測試方法測量可能導(dǎo)致最后的結(jié)果差異較大。因此，本文主要為大家介紹導(dǎo)熱系數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)中的一些常見測試方法以及使用的測試儀器。

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