材料导温系数、导热系数和比热的闪光法测量

本文简略论述了闪光法测量比热cp、导温系数a及导热系数λ的原理和特点,着重指出比热测试的改进是充分发挥其效能的关键。重点报道了对比热的测量方法和技术的改进及实验结果,该方法具有误差小、样品无需特殊处理和便于实现综合测试等优点。     

木质材料热物理性质测试装置的研制

木质材料的导热系数、导温系数、比热等热物理性质是反映其质量的重要指标。传统的稳态测试方法时间很长而且只能测导热系数。本文根据热脉冲法的原理,研制了一套测试木质材料热物理性质的实验装置。该装置造价低、测试时间短,准确度高,可以同时测量多个热物性参数。     

木质材料热物理性质测试装置的研制

木质材料一般均是热的不良导体，在建筑和室内装饰行业得到广泛的应用。导热系数、导温系数、比热等热物理性质是反映其质量的重要指标。传统的稳态测试方法时间很长而且只能测导热系数。本文根据热脉冲法的原理，研制了一套测试木质材料热物珲件质的謇验装置。该装置造价低、测试时间短，准确度高，可以同时测量多个热物性参数。     

关于晶体材料表面导热性质的研究

目的研究晶体材料表面层中的导热问题。方法从偏离理想边界条件将导致格波之间发生能量交换，进而限制声子平均自由程这个方向出发，利用德拜固体比热理论，对理想边界条件下的固体内部导热系数进行剖析。结果理论推导出与实验事实相符的晶体表面导热系数随温度的变化规律。结论理论模型比较成功，为晶体材料表面层中的导热问题提供了有力的理论依据。     

石墨化阴极炭材料热物性测试研究

对经典的周期热流法测试原理进行深入分析，根据实验模型和石墨化阴极炭块材料性能的特点，设计开发了一套铝电解槽用阴极碳素材料瞬态热物性测试系统。采用两路热电偶来检测通过试样的正弦温度信号，根据信号在试样内传播时产生的振幅衰减和相位滞后，可以直接计算出导温系数，在已知密度和比热参数的情况下可以计算出导热系数。在20—300℃的范围内，测定装置操作方便，数据可靠。对计算方法和测试系统的研究，为获得可靠的热物性数据提供了有效的途径。     

板带轧制过程温度场有限元模拟及影响因素分析（Ⅰ）

采用弹塑怀大变形热力耦合有限元法研究了铝板温轧过程，侧重计算轧件厚向温度分布，并分析了接触热传导系数，轧件热物性参数（导热系数、比热、密度）对计算结果的影响，计算结果与实验结果比较吻合。     

石墨化阴极炭材料热物性测试研究(英文)

对经典的周期热流法测试原理进行深入分析,根据实验模型和石墨化阴极炭块材料性能的特点,设计开发了一套铝电解槽用阴极碳素材料瞬态热物性测试系统。采用两路热电偶来检测通过试样的正弦温度信号,根据信号在试样内传播时产生的振幅衰减和相位滞后,可以直接计算出导温系数,在已知密度和比热参数的情况下可以计算出导热系数。在20～300℃的范围内,测定装置操作方便,数据可靠。对计算方法和测试系统的研究,为获得可靠的热物性数据提供了有效的途径。     

空腔在激光闪光法测量比热中的应用

闪光法测量材料的导温系数、比热和导热系数由W.J.Parker等于1961年首次提出。由于该方法在测量导温系数方面具有许多优点,因此至今仍被广泛采用。但所提出的比热测量方法不仅精度低操作复杂,而且需要两次试验才能得到比热数据,因此无法实现快速综合测试。本文提出的测量比热新方法是基于空腔原理,其要点是在一个密闭的空腔上开一小孔,激光通过该小孔进入空腔内经多次反射后几乎全部被空腔吸收,因此可把空腔看成是一个对光的绝对吸收体。应用空腔原理实现对比热测量的要点是:首先应用一个比热为已知的壳体与样品共同组成一个空腔,二者之间相互绝热,当具有已知能量的激光进入空腔后,经过在腔内的多次反射,该能量最终将被壳体和样品吸收,壳体吸收的能量可通过测定壳体温升求得,因此样品吸收的能量及比热也可随之得到。由于激光是经过聚焦后进入空腔的,因此壳体上的小孔可以做得很小,从而大大减小了把空腔视为绝对吸收体所带来的误差。样品的导温系数可与比热同时测得,导热系数可通过比热、导温系数及密度计算出来。应用本方法测得了Fe、Ni、Cu、Mo等金属的室温比热、导温系数和导热系数,这些数据与有关文献一致。本方法与传统方法比较有如下特点; 1.能在单次激光脉冲作用下,同时获得比热、导温系数、导热系数三个热物理量。 2.样品表面无需特殊加工和处理。 3.比热测量的精度及可靠性高。     

复合墙体外表面材料性能对隔热效果的影响

为了探索复合墙体外表面材料对墙体隔热效果的影响,以夏热冬冷地区（赣州）建筑复合墙体为研究对象,建立其在周期性室外气象参数条件下的一维非稳态导热微分控制方程,应用有限元法对复合墙体的传热过程进行数值求解;搭建了复合墙体隔热性能测试平台,通过实测数据验证了数值计算结果的可靠性;采用单因素分析法,研究了复合墙体外表面材料的密度、导热系数、比热对其内表面瞬时温度的影响,结果表明：复合墙体外表面材料的密度对其内表面温度的影响较小;峰值温度的升高速率随材料导热系数增大而减小,峰值温度出现时刻的提前速率随材料导热系数的增大而减小,均呈ae^bλ+ce^dλ规律变化;峰值温度的降低速率随材料比热增大而减小,峰值温度出现时刻的延后速率随材料比热的增大而减小,均呈ae^bc+ce^dc规律变化。为老旧小区建筑墙体改造以及新建建筑墙体外表面的选材、制备等提供理论指导。     

汽油机燃烧沉积物的热物性及其对传热的影响

试验在１６５Ｆ汽车机上进行，发动机运转一定时间后，从缸盖取下燃烧沉积样品，用电子扫描显微镜分析其微结构，用激光热导仪测定沉积物的比热和导热系数，利用表面温度方法研究了燃烧沉积物对燃烧室壁面传热的影响。     

浅析保温隔热材料

简要介绍了保温隔热材料的性能要求(如导热系数、密度、膨胀系数等)、作用原理以及影响材料导热系数的主要因素。     

玻化微珠保温砂浆导热系数模型研究

基于最小热阻力法则和均匀化方法估算了玻化微珠保温砂浆的等效导热系数.用ANSYS模拟玻化微珠保温砂浆二维单元胞体的热传导,发现对热阻网络的横向热阻的极端考虑会给计算结果带来误差.用ANSYS计算的三维单元体模型的等效导热系数值与3种理论计算值进行比较,发现用假设横向热阻无穷小与假设横向热阻无穷大求得的单元体等效热阻的平均值作为单元体的等效热阻来求单元体等效导热系数更精确,最后实验也验证了这一结论.实验值与本文提出的理论模型计算值偏差仅为0.2%,证明用该方法来估算玻化微珠保温砂浆的导热系数是可行的.     

双层保温热力管路的数值计算

为了求解热力管路双保温层经济厚度,综合考虑了各种约束条件,用Visual Basic 6.0语言设计了求解程序,因为保温材料的导热系数随温度而变化,采用迭代法求解了每层材料的平均温度,并给出了计算程序。通过ANSYS12.0软件模拟了管路横截面温度场,绘制了管路径向温度变化曲线,分析得出,在内外层保温材料厚度相同且均满足工程实际耐热性与抗压性等条件下,导热系数较小的材料放在内层相比于放在外层来说,单位管长散热量较少。     

测量低温下固体热物性的一种非稳态方法

介绍了测量低温下固体热物性的一种非稳态方法，并对玻璃钢试样的热物性进行了测量，所测数据与其他所测数据相比，有较好的一致性。     

潜油电泵检测装置保温结构优化设计

潜油电泵性能检测试验装置的保温效果是试验得以进行的前提条件。根据各种保温材料的特性进行了复合保温结构的优选,并利用共轭梯度法对复合保温结构各层保温厚度进行了反演。优化设计结果保证了在总保温厚度不变的情况下,保温结构达到了最佳的保温效果。试验结果表明,通过地面循环管道的复合保温结构以及空气夹层的井筒保温,保证了系统中的试验循环水从室温加热到180℃仅需约10h。     

石蜡/膨胀石墨复合相变材料耦合热管电池热管理性能研究

为了改善相变材料用于电池热管理导热率较低的问题,制备了不同含量的石蜡(paraffin, PA)-膨胀石墨(expanded graphite, EG)复合相变材料,在相变储能单元中使用PA-EG复合相变材料包裹热源并耦合热管增强其散热能力。使用方形发热源模拟高密度能量电池充放电时的发热,在不同发热功率下探究不同EG含量的PA-EG复合相变材料耦合热管的热管理性能。实验结果表明：发热功率较低时,各相变材料热管理性能相当,发热功率较高时,更高的EG含量将带来更高的导热率以及更好的热管理效果。在EG含量为5%时,PA-EG复合相变材料导热率可提高至纯石蜡的6.36倍,实验中最大降温幅度可达7.6%,相变储能单元中温差峰值为纯石蜡散热系统温差峰值的37.7%。当EG含量较低时,PA-EG复合相变材料未熔融时呈现固态,导热率呈现各向同性,但当PA熔融后,PA-EG复合相变材料总体呈现液态,出现较强的自然对流换热,将导致储能单元内温度分布不均,容易导致电池表面温度不均产生应力,因此EG含量不宜低于5%。     

不敏感弹药引信慢速烤燃热防护效能研究

在满足弹药作战效能需求的同时,避免受意外热刺激造成弹药的连环爆炸已经成为各国高度重视的技术难题.通常金属材质引信壳体的导热系数大,遭受到环境热刺激后热量传导速度快,严重危及了后续的导爆药和传爆药安全.为了研究引信防护壳体材质对热量的阻隔能力,进一步提升引信热防护效果,本文以典型舰载76 mm口径弹配引信为例,研制了基于石英灯阵列的可控烤燃系统,用于模拟热环境刺激;设计并实现了嵌入于引信的多路测温微系统,试验证实其具有高可靠嵌入测试、多路同步测试优点;通过配合使用有限元热仿真技术,分析了慢速烤燃条件下热防护层对引信体内导传爆药温度响应影响,确定了防护壳体材料可有效减少热量的传递;此外,在对聚四氟乙稀、铝镁质纤维、陶瓷隔热瓦材料（FRCI-12）、气凝胶毡4种防护添加材料的慢速烤燃仿真分析,证实了气凝胶毡的热防护效果最佳.     

用局部加热法测量不良导热材料的导热系数

本文讨论了局部加热法的原理和影响因素,介绍了小型导热仪的结构,给出了对几种不良导热材料的测试结果。试验表明,局部加热法设备简单,可对试件进行现场及非破坏性测量,测量结果与文献报导基本相符。     

纳米铜/环氧树脂导热复合材料的制备、结构与性能

通过液相还原法制备得到铜纳米线（CuNWs）及铜纳米片（CuNPs）,将其与环氧树脂（EP）共混制备得到复合材料,利用导热系数测试、电阻测试和扫描电镜等手段对复合后材料的导热性能、绝缘性能以及微观结构进行了表征,结果表明：填充了CuNWs或CuNPs的EP在显著提升导热性能的同时仍然具有良好的绝缘性;当CuNWs和CuNPs的填充体积分数为11%时,复合材料的导热系数可分别提高至1.09 W/（m·K）和1.26 W/（m·K）,相对于树脂基体导热系数分别提升了474%和563%,同时电阻率分别为9.0×10¹⁰ Ω·cm和6.2×10¹⁰ Ω·cm,保持了较好的绝缘性,显示出这类材料在导热领域有着广阔的应用前景。     

孔隙率与饱和度对粉土导热特性的影响

为了研究孔隙率与饱和度对粉土热物理特性的影响,采用ISOMET热特性分析仪对苏州粉土、郑州粉土的重塑样及原状样热物理参数进行测试,从土体三相构成角度分析了粉土热物理参数(导热系数和体积比热容)与孔隙率及饱和度的演化关系。结果表明:当孔隙率一定时,粉土导热系数和体积比热容都随着饱和度增大而增大。粉土的饱和度存在一个临界值,当饱和度小于该临界值时,体积比热容随着孔隙率的增大而减少。孔隙率、饱和度与导热系数成非线性关系,与体积比热容成线性关系。