設(shè)備-hotdisk學(xué)習(xí)基本部分培訓(xùn)

HotDisk熱常數(shù)分析儀培訓(xùn)凱戈納斯儀器商貿(mào)（上海）有限公司李剛HotDisk國內(nèi)發(fā)展概況2001年進(jìn)入中國EnterintoChinaon2001目前的用戶數(shù)量為200多家200+CustomersinChinanow!國內(nèi)用戶分布TPS4500TPS3500TPS2500STPS2200TPS1500TPS500S型號控溫裝置最高1000oC-40~200oCRT~300或400oC探頭及電纜損壞的探頭別仍，現(xiàn)提供有修服務(wù)，可降低維護(hù)成本附件優(yōu)勢直接測量熱傳導(dǎo)，節(jié)約時間測試范圍寬，基本模塊導(dǎo)熱測試范圍0.005~500W/mK，加上其他模塊可高達(dá)1800W/mK（平板模塊）；精度優(yōu)于3%不會受到接觸熱阻的影響（區(qū)別靜態(tài)法）只需樣品表面平整，無須特別制備，可用于固體、粉末、涂層、薄膜、液體、各向異性材料等的測定標(biāo)準(zhǔn)方法：ISO22007-2.2；GB_T界面友好，易操作；（軟件持續(xù)更新）測試數(shù)秒鐘完成測試：導(dǎo)熱系數(shù)(ThermalConductivity)熱擴(kuò)散率(ThermalDiffusivity)熱容(HeatCapacity)基本理論熱傳導(dǎo)依賴探頭溫度變化及瞬態(tài)時間包圍探頭的樣品無限大或測試過程中熱流在樣品內(nèi)部傳遞未達(dá)到樣品邊界公式計算過程SqurtTimeTempD對曲線最佳擬合確定熱擴(kuò)散系數(shù)斜率得到導(dǎo)熱系數(shù)ThermalConductivityW/mKThermalDiffusivitymm2/s=CpHeatCapacityMJ/m3K軟件內(nèi)顯示效果應(yīng)用示例導(dǎo)熱系數(shù)范圍：0.005~1800W/mK（最高值僅在某種功能下具備）符合ISO22007-2:2008標(biāo)準(zhǔn)一般操作步驟HotDisk開關(guān)啟動前檢查電源（推薦使用穩(wěn)壓電源）安裝探頭和樣品打開HotDisk軟件開始測試?yán)肏otDisk軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)評價，以決定是否進(jìn)行參數(shù)調(diào)整得到最終結(jié)果注：主機(jī)開關(guān)與軟件開關(guān)無特定順序軟件開始界面參數(shù)選擇和輸入窗口原始數(shù)據(jù)-溫飄判斷瞬態(tài)曲線最高點(diǎn)溫升的把握去除接觸熱阻計算接觸熱阻去除平均偏差（MeanDeviation）：即擬合導(dǎo)熱系數(shù)各點(diǎn)的偏差平均值，取點(diǎn)范圍的數(shù)值應(yīng)在10-4K或更??；調(diào)整用于數(shù)據(jù)計算的瞬態(tài)曲線起點(diǎn)以達(dá)到合理范圍；計算和分析示例好嗎???關(guān)鍵判據(jù)1-測試功率的調(diào)整溫度升高（TemperatureIncrease）：即瞬態(tài)溫升，應(yīng)在0.5K以上，同時保證瞬態(tài)曲線最高溫升基本模塊2K-5K，獲得的推導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)的直線應(yīng)是平滑的,通過調(diào)整輸入功率達(dá)成。關(guān)鍵判據(jù)2-測試時間的調(diào)整特征時間比值（TotaltoCharacteristictime）：即測試時間與系統(tǒng)（探頭與樣品）特征時間的比值，取點(diǎn)范圍的特征時間比值應(yīng)在在0.33~1內(nèi)；可通過調(diào)整測試時間達(dá)成特征時間比值關(guān)系式樣品樣品探頭熱擴(kuò)散系數(shù)K、測試時間t和探頭半徑r平方的比值遵從K*tr2?（0.33–1.0）

通過調(diào)整上述參數(shù)來適應(yīng)數(shù)學(xué)模型，以獲得理想結(jié)果

關(guān)鍵判據(jù)3-探測深度探測深度（ProbingDepth）：即測試過程中熱流傳遞到的最遠(yuǎn)距離-不應(yīng)超過樣品邊界，對于復(fù)合材料及樣品尺寸不足應(yīng)盡量接近樣品邊界；探測深度必須始終小于探頭表面到樣品邊界上任意一點(diǎn)的最小距離也即:探頭處于一個無限的樣品中探測深度Dp=2(ktmeasurement)1/2k=熱擴(kuò)散系數(shù)探頭樣品探測深度－決定樣品尺寸基本模塊（含單面、塊體各向異性）樣品尺寸與探頭的關(guān)系：直徑最小>4r;厚度最小>r；可以同時得到導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù),并據(jù)此計算得到比熱Cp理想狀態(tài),0.33<t/q<1...

若測試探頭過大或時間過長，熱流穿透樣品可以得到”Effusivity”:E=sqrt(LrCp),是導(dǎo)熱系數(shù)和比熱的乘積,但無法將兩者分離措施:改用半徑小的探頭；減少測量時間；一種情況（探測深度超過樣品邊界）另一種情況測試探頭過小或時間過短，探頭等效為點(diǎn)熱源而非面熱源仍可以得到較好的導(dǎo)熱系數(shù)值,但無法測得高質(zhì)量熱擴(kuò)散系數(shù)措施:改用半徑大的探頭；增加測量時間；偏差分布圖形態(tài)偏差或殘差（Difference）：即擬合導(dǎo)熱系數(shù)各點(diǎn)的偏差分布圖-離散分布最好，末端向下傾斜的點(diǎn)一般是超過了樣品邊界或者產(chǎn)生了對流，應(yīng)該去掉。計算選點(diǎn)用于分析的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)保留100點(diǎn)以上，特殊情況下可保留最少50個點(diǎn)。導(dǎo)熱系數(shù)在取點(diǎn)范圍內(nèi)隨數(shù)據(jù)點(diǎn)保留多少變化應(yīng)很?。?%以內(nèi)），復(fù)合材料除外。數(shù)據(jù)分析的判據(jù)總結(jié)盡量減少溫度漂移，不用手觸摸探頭雙螺旋區(qū)域，測試前讓樣品溫度穩(wěn)定5~10分鐘；取點(diǎn)范圍的確定應(yīng)保證接觸熱阻去除完全；瞬態(tài)溫升，基本模塊2K-5K以上，獲得的推導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)的直線應(yīng)是平滑的；取點(diǎn)范圍的特征時間比值在0.33~1內(nèi)；取點(diǎn)范圍的確定應(yīng)保證探測深度不超過樣品邊界，對于復(fù)合材料及樣品尺寸不足的材料，應(yīng)確保探測深度接近樣品邊界，以獲得樣品的表觀或者整體的導(dǎo)熱系數(shù)；偏差分布圖離散分布，末端向下傾斜的點(diǎn)一般是超過了樣品邊界或產(chǎn)生了對流，應(yīng)該去掉。導(dǎo)熱系數(shù)在取點(diǎn)范圍內(nèi)隨數(shù)據(jù)點(diǎn)保留多少變化應(yīng)很?。?%以內(nèi)），復(fù)合材料除外。數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)保留100點(diǎn)以上，特殊情況下可保留最少50個點(diǎn)。探頭的選擇首先根據(jù)樣品尺寸及性質(zhì)；基本模塊內(nèi)不同探頭的大致導(dǎo)熱范圍：探頭直徑應(yīng)大于被測樣品內(nèi)部不均勻性一個數(shù)量級；在樣品尺寸允許的范圍內(nèi)，選擇半徑大的探頭；探頭半徑（mm）大致導(dǎo)熱上限（W/mK）測試樣品種類75772.00110液體（低粘度）、固體、粉末54653.18920液體（粘度大）、固體、粉末55016.403100膏體、固體、粉末85639.868200固體、粉末492214.610500固體、粉末自動執(zhí)行

極大節(jié)省操作時間！液體測試注意：為避免形成對流探頭垂直放置低輸出功率短測試時間用于測試流體，水和甲醇等；亦可測量低粘度液體；可在油浴/水浴內(nèi)進(jìn)行不同溫度的測試液體樣品架薄膜模塊材料：紙、織物、布、高聚物薄膜等絕緣材料

樣品允許厚度范圍：10μm~500μm

樣品允許導(dǎo)熱系數(shù)范圍：0.01W/mK~2W/mK有專用探頭：7854、7280、7281；開機(jī)預(yù)熱2小時再操作較準(zhǔn)，同時薄膜校準(zhǔn)和樣品測試前穩(wěn)定至少20分鐘

背景材料(良導(dǎo)體)

薄膜樣品背景材料(良導(dǎo)體)探頭薄膜法原理－利用接觸熱阻平板模塊樣品材料：陶瓷片、金屬片、硅片等導(dǎo)熱材料導(dǎo)熱系數(shù)：>10W/mK厚度：0.07~7mm探頭與基本模塊通用探頭選擇滿足：1.2h<r<32h；r＜樣品直徑/6;h-為樣品厚度背景材料（熱絕緣）背景材料（熱絕緣）探頭各向異性模塊徑向ConductvityDiffusivity軸向ConductivityDiffusivity樣品的比熱

Cp必須是已知的！還好我們有Cp模塊探頭與基本模塊通用最好使用5465以上的探頭測試方法與基本模塊相同比熱模塊體針對固體、粉末，僅需一塊固體樣品，有專用探頭積比熱最高5MJ/m3K預(yù)先需要樣品體積或質(zhì)量，否則給出的結(jié)果以J/K為單位樣品厚度最大5mm厚，19mm直徑，最好直徑10mm以上樣品制備時盡量將樣品高導(dǎo)熱方向設(shè)為Z軸單面法可用于原位測試!借助已知導(dǎo)熱系數(shù)的隔熱材料為背景材料僅需一塊樣品，借助隔熱材料作為背景背景材料與被測樣品以及探頭組成三明治結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)最低0.3W/mK測試方法與基本模塊相同其它產(chǎn)品MRIX(顯微拉曼鑒識系統(tǒng))是