不良导体热导率的测量

关于不良导体热导率的测量第1页，共22页，2023年，2月20日，星期二实验目的：1．学习和掌握材料热导率测量的一种方法。2．进一步掌握用逐差法进行数据处理。实验仪器：热导率测量仪、温度测量仪第2页，共22页，2023年，2月20日，星期二实验原理1常见的三种热传递方式：热传导对流热辐射第3页，共22页，2023年，2月20日，星期二稳定法测定热导率原理图假定温度T1>T2，热流量应按箭头所指的方向流动。开始时被测物体左端的热流量比右端要大得多，随着时间的增加，被测物体各处热流量的差别会越来越小，直到时间足够长时，系统达到稳恒状态（流过被测物体所有截面上的热流量应当相同）。第4页，共22页，2023年，2月20日，星期二在不同的时间被测物体内的温度分布曲线3t2=5t1

t3=10t1

t4=20t1第5页，共22页，2023年，2月20日，星期二

稳恒状态可用公式表示为：2第6页，共22页，2023年，2月20日，星期二

稳恒状态时，流入物体2(散热盘)的热流量速度应等于其散热速度，有：

（2）4第7页，共22页，2023年，2月20日，星期二第8页，共22页，2023年，2月20日，星期二5第9页，共22页，2023年，2月20日，星期二最终计算公式第10页，共22页，2023年，2月20日，星期二热导率测定仪结构图第11页，共22页，2023年，2月20日，星期二实验原理不同材料测量示意图6第12页，共22页，2023年，2月20日，星期二热导率测定仪加热与散热第13页，共22页，2023年，2月20日，星期二仪器照片温度测量仪被测试样第14页，共22页，2023年，2月20日，星期二实验内容——稳恒态的测量稳恒状态实际上是一个相对的概念（t≠∞

）加热电压值为交流60~80V(通过仪器面板设置)每隔3分钟记录一次T2、T1,在加热时间超过一小时后，连续三次测量值T2－

T1不变，即可认为达到稳恒态为止。加热第15页，共22页，2023年，2月20日，星期二第16页，共22页，2023年，2月20日，星期二实验内容——散热速率的测量对散热盘直接加热，散热盘温度升高3~5度即可停止加热；每隔20秒记录一次散热盘的温度,直到被测温度低于平衡点时散热盘温度2-3度时结束测量。取稳恒态时散热盘的温度前、后各10组数据，用逐差法求“散热速率”。散热第17页，共22页，2023年，2月20日，星期二=30.9=30.7第18页，共22页，2023年，2月20日，星期二数据处理要求加热过程（得到稳恒态）：每隔3分钟记录一次加热盘温度T2

和散热盘温度T1

的值，计算T2–T1

，填入表1，当有三个温度差连续不变时，就达到了稳恒态。2.散热速率的测量：每隔20秒测量并记录物质2，取平衡点前、后各10个数据，用逐差法求其温度变化率（注意列表）。

第19页，共22页，2023年，2月20日，星期二注意事项在移动加热盘时,应先切断加热电压后再移动加热盘(按一下加热按钮,红灯灭为停止加热,即加热盘断电。)。加热盘上温度较高,移动时应注意安全。“散热盘”的背面有一个较浅的圆槽,安放时,三个螺丝尖部应置于槽内。取放“散热盘”时应注意轻拿轻放,避免将“散热盘”掉在地上摔变形。第20页，共22页，2023年，2月20日，星期二安放热电偶时,应将热电偶插入到底,切勿,弯折导线,以免损坏。如已加热后实验失败,需要重做时,先将“散热盘”取下,放在仪器的底板上,约几分钟后“散热盘”上的热量会被底板