导热系数的测量方法

     导热系数是材料的热物性参数之一，也是固体最重要的热物性参数。低导热性能材料导热系数作为表征建筑节能与保温材料物性的重要参数，其参数值的准确测量有着非常重要的理论和使用价值。

导热系数的测量方法主要有：

1.激光闪射法
　　 激光闪射法的测量范围很宽，但测得的是材料的热扩散系数，还需要知道试样的比热和密度，才能通过计算得到导热系数λ，而测定热态下的导热系数还需要膨胀系数的数值，只适用于各向同性、均质、不透光的材料；瞬变平面热源法是在试件上贴上探头，通过多元函数对试样表面温度的响应进行拟合后便可计算出材料的导热系数，适用广泛，快捷，但精确度不一定高。

2.稳态法

     稳态法是经典的保温材料的导热系数测定方法，至今仍受到广泛应用。其原理是利用稳定传热过程中， 传热速率 等于散热速率的平衡状态，根据 傅里叶一维稳态热传导模型，由通过试样的热流密度、两侧温差和厚度，计算得到导热系数。原理简单清晰，精确度高，但测量时间较长，对环境条件要求较高。

3.保护热板法
　　护热平板法其工作原理和热流法相似，是目前公认的 准确度 最高的方法，可用于 基准样 品的标定和其他仪器的校准，实验装置多采用双试件结构。热源位于同一材料的两块样品中间。使用两块样品是为了获得向上与向下方向对称的热流，并使加热器的能量被测试样品完全吸收。测量过程中，精确设定输入到热板上的 能量 。通过调整输入到辅助加热器上的能量，对热源与辅助板之间的测量温度和温度梯度进行调整。热板周围的保护加热器与样品的放置方式确保从热板到辅助加热器的热流是线性的、一维的。辅助加热器后是散热器，散热器和辅助加热器接触良好，确保 热量 的移除与改善控制。测量加到热板上的 能量 、温度梯度及两片样品的厚度，应用 Fourier方程便能够算出材料的导热系数。

4.热流计法
　　热流计法是一种比较法，是用校正过的热流 传感器 测量通过样品的热流，得到的是导热系数的 绝对值 。测量时，将 厚度 一定的样品插入于两个平板间，设置一定的温度 梯度 。使用校正过的热流传感器测量通过样品的热流，传感器在平板与样品之间和样品接触。测量样品的厚度、上下板间的温度梯度及通过样品的热流便可计算导热系数。

5.热线法
　　热线法是应用比较多的方法，是在样品（通常为大的块状样品）中插入一根热线。测试时，在热线上施加一个恒定的加热功率，使其温度上升。测量热线本身或平行于热线的一定距离上的温度随时间上升的关系。由于被测材料的 导热性能 决定这一关系，由此可得到材料的导热系数。这种方法测量时间比较短，所测量材料的导热系数范围一般是 0.1W/mK 到几十。优点是产品价格便宜，测量速度快，对样品尺寸要求不太严格。缺点是分析误差比较大，一般为 5%~10%。