瞬变平面热源法（TPS）技术.ppt

K-analys AB,Shanghai,A Unique Instrument for Measuring Thermal Properties,1,石英晶体微天平,导热系数仪,K-Analys AB,为了更好地拓展中国市场，由四家公司共同注资的,瑞典凯戈纳斯有限公司于,200,6,年,10,月在上海设立了代表处,反应过程分析仪,ChemiSens,绝热量热仪、微反应量热仪,2,Hot Disk AB,成立,:,1995,总部:,Uppsala,Sweden,分支机构:,Scandinavia,UK,France,Germany,US,Canada,Japan,Taiwan,用户,:,More,than,250,world,wide,more than 20 in China,3,瞬变平面热源法（,TPS,）,技术,4,Evolution of Hot Wire Method,热线法,1960,s,热带法,1970s,Hot Disk 1980s,TPS,技术,5,TPS,技术原理,Hot Disk,的测量原理基于由,Silas Gustafsson,博士发明的瞬变平面热源法,（,Transient Plane Source Method,TPS）,数秒钟完成导热系数,(Thermal Conductivity)、,热扩散率,(,Thermal Diffusivity),和热容,(,Heat Capacity),的测试,6,数学模型,7,Time,Temp,.,对函数的拟合得到,热扩散系数,斜率得到,导热系数,Thermal Conductivity W/,mK,Thermal Diffusivity mm,2,/s,=Cp Heat Capacity MJ/m,3,K,8,样品,输出功率、测试时间、探头尺寸,热扩散系数、测试时间和探头半径平方的比值被称为,特征时间,x,t,r,x,r,样品,探头,=0.3 1.0,通过调整测试时间和探头半径等参数来适应基本的数学假设,9,瞬变平面热源法的基础,一个全新的数学模型,-,一个特别的电子数据采集系统,-,一个独特的探头,Double spiral Structure,Radii:0.492-29.40 mm,Both as heater and sensor,10,TPS,技术的优点,直接测量热传播，可以节约大量的时间,不会和静态法一样受到接触热阻的影响,无须特别的样品制备，只需相对平整的样品表面,可用于固体、粉末、涂层、薄膜、液体、各向异性材料等的测定,11,TPS,技术的延伸,12,薄膜法,材料：纸、织物、布、高聚物薄膜等绝缘材料,厚度：,10,m,500m,导热系数：,0.01,W/,mK,10W/mK,Background material,(good conductor),Sample,Sensor,Sample,Background material,13,平板法,Insulator,Sample,Sensor,Sample,Insulator,材料：陶瓷、金属、硅片等导热材料,导热系数：,10,W/,mK,厚度：,0.2,mm 20 mm,14,各向异性法,径向,Conductvity,Diffusivity,轴向,Conductivity,Diffusivity,样品的比热,Cp,必须是已知的,！,15,单面法,当样品只有一片或无法切割时,可用于原位测试,!,16,液体测试,为避免形成对流,探头垂直放置,低输出功率,短测试时间,用于测试流体，水和甲醇等低粘度液体亦可测得油浴,/,水浴，在不同温度进行测试,17,Why Hot Disk:Specification,通过改变输入功率、探头尺寸和测试时间,导热系数,:,0.005,800,W/,mK,温度范围:,10 K,1000 K,材料类型,:,金属、合金、陶瓷、,硅片、聚合物、粘结剂、纸、织物、印刷电路板、推进剂,样品类型,:,固体、粉末、薄膜、液体、各向异性材料等,精度:,3,%,18,样品类型,固体、粉末、薄膜、涂层、液体、各向异性材料等,19,应用示例：航空航天,20,应用示例：蜂窝材料,材料总体特性,Thermal,Conductivty,W/mK 13.4,Diffusivity,mm,2,/s 14.3,Cp MJ/m,3,K 0.93,材料各向异性特性,Axial Thermal conductivity W/,mK,27.5,Axial Diffusivity mm2/s 44.8,Radial Thermal conductivity W/,mK,7.39,Radial Diffusivity mm2/s 12.3,21,应用示例：电子材料,22,应用示例：液体样品,23,Why Hot Disk:Best Choice of,Customers,美国国家标准和技术学院,(NIST),英国国家物理实验室(,NPL),美国橡树岭国家实验室,(Oak Ridge),法国国家物理实验室,日本国家高等工业技术科学院,美国,Intel,公司,德国,Bayer,，,BASF,公司,美国,Dow Corning,公司,24,国内主要客户,清华大学 四川大学,西安交通大学 上海交通大学,中国科技大学 同济大学,西北工业大学 华南理工大学,东莞优邦 华为技术,中科院大连化物所 中科院广州能源所,陕西华兴航空机轮刹车系统有限责任公司 山东建筑工程学院,福建华清电子材料科技有限公司 郑州烟草研究院,美国,Dow Corning,（上海）公司 航空材料与工艺研究所,25,Why Hot Disk,世界领先的热分析技术,合理的价格、优越的性能,强大的科研支持,一流的售前、售中和售后服务,26,