热传导-HD 材料的热传导系数探讨(2)

目的：比较相同的材料并不会因样品的尺寸不同造成热传导的差异   简介：热传导系数是材料本身的特性，并不会因为材料的大小、厚薄、面积、形状造成热传导系数的改变，但相反的热阻值(ASTM D5470)却会因为这些而有所改变，也因此当我们在比较一个材料的散热优劣并不会去比较热阻而会去比较热传导，由下列的公式中可以了解到，面积以及长度确实会影响到材料的热阻值。


而这次我们要证明在相同的材料下，使用不同的厚度所测量的结果是否会有一致性，因此本次实验我们取二组相同的样品，分别为10mm、20mm的发泡材料，采用相同的测试条件去比较彼此之间的热传导差异。
  一、仪器介绍：Hot Disk目前的热传导测试仪器，跳脱了以往对于样品有许多限制的框架，不管是固体、粉体、液体各种型态都可以进行检测，对于材料本身的不规则、薄型金属材料(<2mm)、高分子薄膜(>10µm)，甚至连不同方向的热传导都可进行测试；除此之外还有高效率的检测技术以及计算分析软体，将整体的检测时间缩短至1~2分钟，因此，本方法非常快捷，同时也相当准确。



二、仪器规格

热传导		0.005~500W/mK
热扩散		0.1~100 mm2/s
比容		5MJ/m3k
量测时间		1~1280 Second
再现性		<2%
准确性		< 5%
温度范围	标准	室温
	搭配高温炉	室温~750℃
	搭配循环系统	-20~180℃
电源需求		可依需求调整
样品尺寸		依照检测模式不同以及样品特性不同
Sensor种类		Kapton(低温~180℃)
		Mica(室温~750℃)
标准方法		ISO 22007-2.2

三、量测材料及种类
 A.样品种类：发泡材料



B.测量条件

Sensor	5465
Heat Power	0.008W
Measurement Time	10s

C.测量结果




透过上述的2次测试，10mm厚的三次平均K值为0.03487W/mK，20mm厚的三次平均K值为0.03527W/mK，使用同样材质的样品，但是厚度不同；我们可以发现彼此的K值差异在1%左右而已，所以这也证明即使是样品的厚度不同，只要使用材料是相同的，那么热传导值也会是相同的。
    四、结论
    在这次的研究中证明了，如果需要检测的样品过大或是过小导致无法直接检测成品，我们依旧可以透过原材料的检测来确定成品的热传导值是否有符合我们的预期，这对于样品的检测将会非常的方便，对于特殊形状的材料也可使用这种方式进行检测。