面向复合材料的导热系数测试仪研制

发布时间：2020-05-13 04:24

【摘要】：导热系数是材料热物性的重要参数。现有导热模型的研究都是基于单质材料。随着石墨烯的高导热性受到关注,石墨烯和高分子材料混合形成的复合材料成为目前研究的一个方向,但是国内外尚无成熟的方法技术进行复合材料导热系数的测试。本文使用瞬态平面热源技术设计制作了导热系数测试仪,采用石墨烯聚丙烯复合材料为测试对象,初步建立了适合复合材料导热系数的测试系统。本论文采用了比较成熟的瞬态平面热源技术作为测量基本原理,在对样品尺寸影响、加热时间影响、探头热容热阻的影响进行了分析研究后,对导热基本公式进行了一定的修正。根据瞬态平面热源技术要求设计并制作了传感器,选择高精度稳压电源为传感器提供恒定电流,使得热源功率恒定,选择7 1/2位数字电压表采集电压数据,大幅度提高微电压的测量精度,制作了电桥部分,将传感器、稳压电源及数字电压表等硬件整合成系统。上位机软件通过USB接口控制稳压电源,为探头提供不同的加热功率,通过采集数字电压表的电压值得到时间电压的对应关系,最终得到材料的导热系数。采用已知导热系数的样品对仪器的准确度进行测试,结果表明测试仪准确度在±5%以内,满足设计要求。对石墨烯聚丙烯复合材料完成了多组测试,表明测试仪能够满足复合材料的测试需求。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH87

【参考文献】

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本文编号：2661385