保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)測定實驗報告

保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)測定實驗報告導(dǎo)熱系數(shù)的測t導(dǎo)熱系數(shù)（又稱導(dǎo)熱率）是反映材料熱性能的J重要物理量，導(dǎo)熱系數(shù)大、導(dǎo)熱性能好的材料稱為良導(dǎo)體，導(dǎo)熱系數(shù)小。導(dǎo)熱性能差的材料稱為不良導(dǎo)體。一般來說，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比非金屬的要大，國林的子熱系數(shù)比液體的要大，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)疑小。因為材料的導(dǎo)熱系數(shù)不僅隨溫度、壓力變化，而且材料的雜質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)變化都會明顯影響導(dǎo)熱系股的數(shù)值，所以在科學(xué)實驗和工程設(shè)計中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)都需要用實驗的方法精確測定。一.實驗?zāi)康挠梅€(wěn)態(tài)平板法測量材料的導(dǎo)熱系數(shù)。工用地的行的的來放分析用穩(wěn)志法測也不良導(dǎo)體導(dǎo)熱屬教存在的缺點(diǎn)。實驗原理松路0熱盟傳遞過程中的一特方式。導(dǎo)熱系數(shù)是捅述物體導(dǎo)熱性能的物理量A/ h單位時間內(nèi)通過某一截面積的熱量dQ/dt是——個無法直接測定的量，我們設(shè)法將這個量轉(zhuǎn)化為較容易測量的量。為了維持一個恒定的溫度梯度分布，必須不斷地給高溫側(cè)銅板加熱，熱量通過樣品傳到低溫側(cè)銅板，低溫側(cè)銅板則要將熱量不斷地向周圍環(huán)境散出。單位時間通過截面的熱流量為:Af °hB當(dāng)加熱速率、傳熱速率與教熱速率相等時，系低溫側(cè)銅板的散熱速率就是樣品內(nèi)的傳熱速率系統(tǒng)就達(dá)到一個動態(tài)平衡，稱之為穩(wěn)態(tài)，此時奉。這樣，只要測量低溫側(cè)鋼板在穩(wěn)態(tài)溫度T2下散熱的速率，也就間接測量出了樣品內(nèi)的傳熱速率。但是，制板的散熱速率也不易測量，還需要進(jìn)一步作參量轉(zhuǎn)換，我們知道，銅板的散熱速率與冷卻速率（溫度變化率）do/t二-mcr/t式中的m為銅板的質(zhì)量，C（為銅板的比熱容，負(fù)號表示熱量向低溫方向側(cè)鋼板冷卻速率的測量。銅板的冷卻速率可［以這樣測量，在達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，移去樣品。用加熱銅板直接對下銅板加熱，使其溫度高于穩(wěn)態(tài)溫度12（大藥高出10C左右），再讓其在環(huán)系描繪出h曲線（見陽2）,曲線在T2處的9斜率就是鋼板在穩(wěn)態(tài)溫度時n2下的冷布速率。應(yīng)該注意的是，這樣得出的4T0t—是銅板全部表面暴露于空氣中的冷卻速率，其散熱面積為為在關(guān)量中，《其中陽初加分別是下解板的半輕和厚度），然面，設(shè)樣品截面半徑為R，在實驗中穩(wěn)態(tài)傳熱時，制板的上表面面積為12）是被祥品全部規(guī)面發(fā)能分（RvRp）覆蓋的，由于物體的散熱速事與與它們的面積”成正比，所以穩(wěn)態(tài)時，銅板膠熱速率的表達(dá)式應(yīng)修正為:將上式代入熱傳導(dǎo)定律表達(dá)式，考慮到ds=nR2，可以得到導(dǎo)熱系數(shù):2wC■竺.————才中的分身單品的能登物，為精品的高度、m為下制板的質(zhì)量、。為鋼的比熱稱、印三主要實驗儀器C-3型導(dǎo)熱系數(shù)測試儀?測試樣品（疑話?硅橡膠、膠木板、空氣等）新卡尺等。4?實驗內(nèi)容不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測量(2)用游標(biāo)卡尺測量樣品、下銅盤的幾何尺時，5次測量取平均值。(2)設(shè)定一個加熱溫度。樣散窄時穩(wěn)測程品及下朗盤(微熱盤)，調(diào)節(jié)下圓盤托架上的三個微調(diào)螺線，使待測樣品與上、下銅盤接觸良好。面的代國應(yīng)想抽入膠熱高口側(cè)面的小孔中，井將集皮淑度倫感器技線連技到收昌面板的傳感器插座。為了保證溫度測量的準(zhǔn)確性，采量發(fā)熱盤A和散熱盤P時手動調(diào)節(jié)測溫對象。采用同一個溫度傳感器測溫，在需要測金正民樣8期本0的他后移去特品。推統(tǒng)對下解眾加勢，當(dāng)下懈盤溫度比nc對金屬樣品應(yīng)為B)礎(chǔ)5C左右時，移去圓筒，讓下制盤所有表面均基滿于空氣中，使下制盤自然冷卻，每隔30秒讀一次下制盤的溫度示值A(chǔ)T并記錄。根據(jù)測量值求出霊。金屬導(dǎo)熱系數(shù)的測量將金屬鋁棒至F發(fā)熱盤和散熱盤之間。復(fù)2的為機(jī)的服格達(dá)的定量度時，記錄上下兩面粗度。此時教熱益溫度為任.重復(fù)之前步驟測量該溫度下的散熱速率。'《(3)此時熱導(dǎo)系數(shù)為:空氣的導(dǎo)熱系數(shù)的測量調(diào)節(jié)三個螺栓，使發(fā)熱盤也散熱盤平行，它們之間的距離為h.用塞尺測量它們之間的更離。此距離即為空氣層的厚度。(注意:由于存在空氣對流，所以此距離不宜過大?)銅板比熱容C=0.09197Cal:g-.C-1由以上數(shù)據(jù)可得散熱盤半徑R：4.91.cm待測樣品半徑為R2-A.987cm

稔態(tài)If'Jt7；-7L2°CTz-56^nC再由表中數(shù)據(jù)算得散熱速率古0.019g°C/5AT_AT_(6L8+召1.2十枳}.石+百①0—594-f亂8-5&2-57*7}0.019g°C/5TOC\o"1-5"\h\zAZ 30x4x4 960由公式得：,嚴(yán)AT(論+2婦血 12=m*C*——? s ? M(2禺+2知)?{—?；)Z；，宓加ISO血環(huán) 一.1(2x4.913+2x0.928)x(71.2-56.8)小4.987》-48807x10^fm-K⑵合風(fēng)！瑚系敵的測星12弓a5D/cin2.SISz.aofi2.S222.S162.S1SL/cm65166.9166.918G.9126.9086S14l/h：fin90IM150.汕i270丁.吒57.757.156.□M.254.654.0314TL^tl.4C12=56.51C Ti=55.—=ammuc/5A/由公式得:Arhp1A-tn*C ? ? 山〔￡—巴｝JT?Rp6914=658x0.09197x0.0204x一-一61.4-56.5x1.409=027934!咖“】『（°C尸"16.9F7/耐K（3）空吒的導(dǎo)熱紊敵的測雖h=1.98mm T1=71.1T?TA4.1Ct^s3&eo90120150130210240270T/r16.S46.14G.045.645.244.9■^.5■II.2.418（加空氣的導(dǎo)熱慕敵的測蜃h^l.98mmT1=7L11C ?2=-!5.IT306090120150]8C210240270T/r■16.846.4,46.0,.…45.244.9LL5□241aT■AT——=0.0125yC/jAi由公式得盂. 八T 打1Af（片一巧）兀?/?；二⑹xO.0919750125、］ 器二0.二⑹xO.0919750125、］ 器二0.0758x104Cal-cm^-a<^C)=O.9317W/mK相對誤差廠=-2.26%A'.或驗第論及謀算價析°"‘1.由以上實驗測得:待測不良導(dǎo)體在T=56.8°C時的散熱系數(shù)為2=0.