设备-hotdisk学习基本部分培训

HotDisk热常数分析仪培训凯戈纳斯仪器商贸（上海）有限公司李刚HotDisk国内发展概况2001年进入中国EnterintoChinaon2001目前的用户数量为200多家200+CustomersinChinanow!国内用户分布TPS4500TPS3500TPS2500STPS2200TPS1500TPS500S型号控温装置最高1000oC-40~200oCRT~300或400oC探头及电缆损坏的探头别仍，现提供有修服务，可降低维护成本附件优势直接测量热传导，节约时间测试范围宽，基本模块导热测试范围0.005~500W/mK，加上其他模块可高达1800W/mK（平板模块）；精度优于3%不会受到接触热阻的影响（区别静态法）只需样品表面平整，无须特别制备，可用于固体、粉末、涂层、薄膜、液体、各向异性材料等的测定标准方法：ISO22007-2.2；GB_T界面友好，易操作；（软件持续更新）测试数秒钟完成测试：导热系数(ThermalConductivity)热扩散率(ThermalDiffusivity)热容(HeatCapacity)基本理论热传导依赖探头温度变化及瞬态时间包围探头的样品无限大或测试过程中热流在样品内部传递未达到样品边界公式计算过程SqurtTimeTempD对曲线最佳拟合确定热扩散系数斜率得到导热系数ThermalConductivityW/mKThermalDiffusivitymm2/s=CpHeatCapacityMJ/m3K软件内显示效果应用示例导热系数范围：0.005~1800W/mK（最高值仅在某种功能下具备）符合ISO22007-2:2008标准一般操作步骤HotDisk开关启动前检查电源（推荐使用稳压电源）安装探头和样品打开HotDisk软件开始测试利用HotDisk软件对原始数据进行处理数据评价，以决定是否进行参数调整得到最终结果注：主机开关与软件开关无特定顺序软件开始界面参数选择和输入窗口原始数据-温飘判断瞬态曲线最高点温升的把握去除接触热阻计算接触热阻去除平均偏差（MeanDeviation）：即拟合导热系数各点的偏差平均值，取点范围的数值应在10-4K或更小；调整用于数据计算的瞬态曲线起点以达到合理范围；计算和分析示例好吗???关键判据1-测试功率的调整温度升高（TemperatureIncrease）：即瞬态温升，应在0.5K以上，同时保证瞬态曲线最高温升基本模块2K-5K，获得的推导导热系数的直线应是平滑的,通过调整输入功率达成。关键判据2-测试时间的调整特征时间比值（TotaltoCharacteristictime）：即测试时间与系统（探头与样品）特征时间的比值，取点范围的特征时间比值应在在0.33~1内；可通过调整测试时间达成特征时间比值关系式样品样品探头热扩散系数K、测试时间t和探头半径r平方的比值遵从K*tr2Є（0.33–1.0）

通过调整上述参数来适应数学模型，以获得理想结果

关键判据3-探测深度探测深度（ProbingDepth）：即测试过程中热流传递到的最远距离-不应超过样品边界，对于复合材料及样品尺寸不足应尽量接近样品边界；探测深度必须始终小于探头表面到样品边界上任意一点的最小距离也即:探头处于一个无限的样品中探测深度Dp=2(ktmeasurement)1/2k=热扩散系数探头样品探测深度－决定样品尺寸基本模块（含单面、块体各向异性）样品尺寸与探头的关系：直径最小>4r;厚度最小>r；可以同时得到导热系数和热扩散系数,并据此计算得到比热Cp理想状态,0.33<t/q<1...

若测试探头过大或时间过长，热流穿透样品可以得到”Effusivity”:E=sqrt(LrCp),是导热系数和比热的乘积,但无法将两者分离措施:改用半径小的探头；减少测量时间；一种情况（探测深度超过样品边界）另一种情况测试探头过小或时间过短，探头等效为点热源而非面热源仍可以得到较好的导热系数值,但无法测得高质量热扩散系数措施:改用半径大的探头；增加测量时间；偏差分布图形态偏差或残差（Difference）：即拟合导热系数各点的偏差分布图-离散分布最好，末端向下倾斜的点一般是超过了样品边界或者产生了对流，应该去掉。计算选点用于分析的数据点应保留100点以上，特殊情况下可保留最少50个点。导热系数在取点范围内随数据点保留多少变化应很小（3%以内），复合材料除外。数据分析的判据总结尽量减少温度漂移，不用手触摸探头双螺旋区域，测试前让样品温度稳定5~10分钟；取点范围的确定应保证接触热阻去除完全；瞬态温升，基本模块2K-5K以上，获得的推导导热系数的直线应是平滑的；取点范围的特征时间比值在0.33~1内；取点范围的确定应保证探测深度不超过样品边界，对于复合材料及样品尺寸不足的材料，应确保探测深度接近样品边界，以获得样品的表观或者整体的导热系数；偏差分布图离散分布，末端向下倾斜的点一般是超过了样品边界或产生了对流，应该去掉。导热系数在取点范围内随数据点保留多少变化应很小（3%以内），复合材料除外。数据点应保留100点以上，特殊情况下可保留最少50个点。探头的选择首先根据样品尺寸及性质；基本模块内不同探头的大致导热范围：探头直径应大于被测样品内部不均匀性一个数量级；在样品尺寸允许的范围内，选择半径大的探头；探头半径（mm）大致导热上限（W/mK）测试样品种类75772.00110液体（低粘度）、固体、粉末54653.18920液体（粘度大）、固体、粉末55016.403100膏体、固体、粉末85639.868200固体、粉末492214.610500固体、粉末自动执行

极大节省操作时间！液体测试注意：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；亦可测量低粘度液体；可在油浴/水浴内进行不同温度的测试液体样品架薄膜模块材料：纸、织物、布、高聚物薄膜等绝缘材料

样品允许厚度范围：10μm~500μm

样品允许导热系数范围：0.01W/mK~2W/mK有专用探头：7854、7280、7281；开机预热2小时再操作较准，同时薄膜校准和样品测试前稳定至少20分钟

背景材料(良导体)

薄膜样品背景材料(良导体)探头薄膜法原理－利用接触热阻平板模块样品材料：陶瓷片、金属片、硅片等导热材料导热系数：>10W/mK厚度：0.07~7mm探头与基本模块通用探头选择满足：1.2h<r<32h；r＜样品直径/6;h-为样品厚度背景材料（热绝缘）背景材料（热绝缘）探头各向异性模块径向ConductvityDiffusivity轴向ConductivityDiffusivity样品的比热

Cp必须是已知的！还好我们有Cp模块探头与基本模块通用最好使用5465以上的探头测试方法与基本模块相同比热模块体针对固体、粉末，仅需一块固体样品，有专用探头积比热最高5MJ/m3K预先需要样品体积或质量，否则给出的结果以J/K为单位样品厚度最大5mm厚，19mm直径，最好直径10mm以上样品制备时尽量将样品高导热方向设为Z轴单面法可用于原位测试!借助已知导热系数的隔热材料为背景材料仅需一块样品，借助隔热材料作为背景背景材料与被测样品以及探头组成三明治结构导热系数最低0.3W/mK测试方法与基本模块相同其它产品MRIX(显微拉曼鉴识系统)是