不良导体热导率实验报告

不良导体热导率的测定实验报告实验目的：1.了解不良导体的概念与特性；2.理解热导率的定义与计算方法；3.通过实验测定不良导体的热导率。

实验原理：不良导体是指导热性能较差的材料，其热导率远低于金属等良导体。

热导率是衡量材料导热性能的物理量，通常用λ表示。

热导率的单位为W/(m·K)，表示单位时间内单位长度材料导热的能量。

热流量是指单位时间内通过单位面积传导的热量，可用下式表示：q=λ·ΔT/d其中，q为热流量，λ为热导率，ΔT为温度差，d为热传导路径。

实验中，我们将使用一个热传导装置来测定不良导体的热导率。

具体而言，装置包含一个维持恒定温度的热源和一个铜棒，通过测量铜棒上的温度分布来计算热导率。

实验步骤：1.将热源温度设置为所需温度，保持稳定；2.将铜棒与热源接触，等待一段时间，使铜棒温度达到稳定；3.在铜棒上选取多个位置，使用温度计测量相应位置的温度，记录数据；4.根据测得的温度数据，计算热流量的梯度和热导率。

实验数据：温度测量位置温度（℃）1 202 403 604 805 1006 1207 1408 160实验结果与分析：根据测得的温度数据，我们可以计算出不同位置的温度差ΔT，并根据实验原理中的公式计算出相应位置的热流量q。

通过绘制q与位置之间的关系图，可以得到一个本质上线性的曲线，且曲线的斜率正比于热导率λ。

根据实验数据计算得到的热流量如下：位置热流量（W）1-2 102-3 103-4 104-5 105-6 106-7 107-8 10绘制热流量与位置之间的关系图，可以得到一条直线，从而确定热导率λ。

实验结论：通过本次实验，我们成功地测定了不良导体的热导率。

实验结果表明，不良导体的热导率远低于金属等良导体，这也说明了不良导体在绝缘材料、隔热材料等领域的应用潜力。

同时，通过实验测定的热导率数据，可以进一步分析不良导体的导热特性，为相关领域的热工设计提供依据。

热 导 系 数 的 测 量实验目的：了解热传导现象的物理过程，学习用稳态平板法测量不良导体的热传导系数并用作图法求冷却速率实验原理：1. 导热系数当物体存在温度梯度时，热量从高温流向低温，传热速率正比于温差和接触面积，定义比例系数为热导系数：dQ dTdS dt dxλ=- 2. 不良导体导热系数的测量厚度为h 、截面面积为S 的样品盘夹在加热圆盘和黄铜盘之间。

热量由上方加热盘传入。

两面高低温度恒定为1T 和2T 时，传热速率为：S hT T dt dQ21--=λ 热平衡时，样品的传热速率与相同温度下盘全表面自由放热的冷却速率相等。

因此每隔30秒记录铜盘自由散热的温度，一直到其温度低于2T ，可求出铜盘在2T 附近的冷却速率dtdT。

铜盘在稳态传热时，通过其下表面和侧面对外放热；而移去加热盘和橡胶板后是通过上下表面以及侧面放热。

物体的散热速率应与它们的散热面积成正比：()()dtQ d h R R h R R dt dQ '++=222ππ 式中dtQ d '为盘自由散热速率。

而对于温度均匀的物体，有 dtdTmc di Q d =' 联立得：()()dtdT mc h R R h R R dt dQ 222++=ππ结合导热系数定义即可得出样品的导热系数表达式。

实验容：1. 用卡尺测量A 、B 盘的厚度及直径（各测三次，计算平均值及误差）。

2. 按图连接好仪器。

3. 接通调压器电源，等待上盘温度缓慢升至1T =3.2~3.4mV4. 将电压调到125V 左右加热，来回切换观察1T 和2T 值，若十分钟基本不变（变化小于0.03）则认为达到稳态，记录下1T 和2T 的值5. 移走样品盘，直接加热A 盘，使之比2T 高10℃（约0.4 mV ）；调节变压器至零，再断电，移走加热灯和传热筒，使A 盘自然冷却，每隔30s 记录其温度，选择最接近2T 的前后各6个数据，填入自拟表格数据处理：样品盘质量898.5m g = 上盘稳定温度1 3.17T mV = 下盘稳定温度2 2.56T mV =样品盘比热容10.3709()c kJ kg K -=⋅⋅实验前室温=21.8C T ︒室 实验后室温=22.6C T '︒室几何尺寸均使用游标卡尺测量：自由散热降温时下盘温度：下面先处理几何数据：取0.95P =，3n = 则0.95 4.30t = 1.96p k =a) 对下盘厚度A h ：0.768A h cm =0.002/0.001A A h u cm σ===游标卡尺测量：C =0.002cm ∆=仪 由于下盘∆估因较小而忽略0.002cm B ∆=∆=仪0.950.006U cm ===最后：(0.7680.006)Ah cm =±0.95P =b) 对下盘直径A D ：12.954A D cm = /0.002/0.001AA D u cm σ===游标卡尺测量：C =0.002cm ∆=仪 考虑直径判断误差，取0.01cm ∆=估0.01cm B ∆==0.950.012U cm ===最后：(12.9540.012)AD cm =±0.95P =c) 对样品盘厚度B h ：0.757B h cm = 0.002BA h u cm σ===游标卡尺测量：C =0.002cm ∆=仪 由于样品质地较软，取0.01cm ∆=估0.01cm B ∆==0.950.014U cm ===最后：(0.7570.014)Ah cm =±0.95P =d) 对下盘直径B D ：12.995B D cm = /0.006/0.003BA D u cm σ===游标卡尺测量：C =0.002cm ∆=仪 考虑直径判断误差，且样品较软，取0.02cm ∆=估0.02cm B ∆==0.950.026U cm ===最后：(12.9950.026)BD cm =±0.95P =e) 对上盘稳定温度1T ：由于只测量了一次，因此只计算B 类不确定度电压表测量：3C = 0.005mV ∆=仪 对数字万用表∆估忽略0.005B mV ∆=∆=仪0.95/ 1.960.005/30.003P B U k C mV =∆=⨯=最后：1(3.170.00)T mV =±0.95P =f) 对下盘稳定温度2T ：由于只测量了一次，因此只计算B 类不确定度电压表测量：3C = 0.005mV ∆=仪 对数字万用表∆估忽略0.005B mV ∆=∆=仪0.95/ 1.960.005/30.003P B U k C mV =∆=⨯=最后：1(2.560.00)T mV =±0.95P =1. 逐差法将12个数据前后分成2组，然后对应相减：（对应组数据时间差630180t s s ∆=⨯=）0.25T mV ∆= 0.02T mV σ= /0.02/0.008A T u mV σ===电压表测量：3C = 0.005mV ∆=仪 对数字万用表∆估忽略0.005B mV ∆=∆=仪等效测量次数6n =，取0.95P =，则0.95 2.57t = 1.96p k =0.950.02U mV ===最后：(0.250.02)TmV ∆=±0.95P =得出逐差法降温速度：30.25 1.38910/180dT T mV s dt t -∆===⨯∆根据公式：()()21224()2B A A B A A mch D h dTdtD T T D h λπ+=⋅-+代入数据：()()323322320.8985(0.370910)(0.75710)12.95440.76810 1.389103.14(12.99510)(3.17 2.56)12.95420.76810λ-----⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯得到：110.240W m K λ--=⋅⋅由不确定度传递公式：()()122ln lnln ln 42ln ln 2ln ln()B A A B A A mch D h D D h V V V tλπ=+++--++∆--∆ 求微分：()()121242()242A A A A B B B A A B A A d D h d D h dh dD d V V d d V h D h D D h V V V λλ++-∆=+--+-++∆- 合并同类项：1212122()(42)4242B B A A A A B B A A A A A A A A dh dD dD dD dh dh dV dV d d V h D D h D h D h D h V V V V V λλ∆=-+-+-+-+++++∆--转化成不确定度：12222222221212222()()()[][]()()()(4)(2)(4)(2)B B A A h D A D A h V V T B B A A A A A A A A U U h U D U U U U U h D D h D h D h D h T V V V V λλ∆=++++++++++∆--即：U λ= 代入数据：U λ= 得：110.039U W m K λ--=⋅⋅0.95P =最后：11(0.2400.039)W m K λ--=±⋅⋅0.95P =2. 作图法先在2 2.56T mV =前后取点，再作一直线，使所取个点尽量均匀的分布在直线两边。

不良导体热导率的测定实验报告一、实验目的1、了解热传导现象的基本规律。

2、学习用稳态法测量不良导体的热导率。

3、掌握热电偶测温的原理和方法。

二、实验原理当物体内存在温度梯度时，热量会从高温处向低温处传递，这种现象称为热传导。

对于一个厚度为＄d$、横截面积为＄S$ 的平板状不良导体，在稳定传热状态下，通过该导体的热流量＄Q$ 与导体两侧的温度差＄＼Delta T$ 成正比，与导体的厚度＄d$ 成反比，与导体的热导率＄＼lambda$ 成正比，即：＄Q ＝＼frac{＼lambda S ＼Delta T}｛d}＄如果在一段时间＄＼Delta t$ 内通过导体的热量为＄Q$，则热导率＄＼lambda$ 可表示为：＄＼lambda ＝＼frac{Qd}｛S\Delta T ＼Delta t}＄在本实验中，采用稳态法测量热导率。

将待测的不良导体样品制成平板状，放置在加热盘和散热盘之间。

加热盘通过电热丝加热，使热量通过样品传递到散热盘。

当加热盘和散热盘的温度稳定后，样品内的传热达到稳定状态，此时通过样品的热流量等于散热盘在单位时间内散失的热量。

散热盘在稳定温度下的散热速率可以通过测量散热盘的冷却曲线来确定。

当散热盘的温度高于环境温度时，它会向周围环境散热，其散热速率与散热盘的温度和环境温度之差成正比。

三、实验仪器1、热导率测定仪：包括加热盘、散热盘、热电偶、数字电压表等。

2、秒表3、游标卡尺4、电子天平四、实验步骤1、用游标卡尺测量样品的厚度＄d$ 和直径＄D$，计算出样品的横截面积＄S ＝＼frac{＼pi D^2}｛4}＄，用电子天平称出样品的质量＄m$ 。

2、将样品放在加热盘和散热盘之间，安装好热电偶，确保热电偶的测量端与样品良好接触。

3、接通电源，调节加热功率，使加热盘和散热盘的温度逐渐升高。

观察数字电压表的读数，当加热盘和散热盘的温度稳定后（温度变化在一定时间内小于＄01^｛＼circ}C$），记录此时加热盘和散热盘的温度＄T_1$ 和＄T_2$ 。

研究性报告题目：稳态法侧不良导体热导率学生姓名：许见超随意学院：交通工程与科学学院专业：土木工程班级：101361学号：******** ********- 5 -研究性报告稳态法测不良导体的热导率10131212 许见超10131205随意一、摘要由于温度不均匀，热量从温度高的地方向温度低的地方转移，这种现象叫做热传导。

导热系数是表征物质热传导性质的物理量。

按傅里叶定律，其定义为单位温度梯度（在1m长度内温度降低1K）在单位时间内经单位导热面所传递的热量；材料结构的变化与所含杂质对导热系数值都有明显的影响，因此材料的导热系数常需要由实验具体测定。

测量导热系数的方法一般分为两类：一类是稳态法，另一类是动态法。

在稳态法中，先利用热源在待测样品内部形成一稳定的温度分布，然后进行测量。

在动态法中，待测样品中的温度分布是随时间变化的，例如呈周期性的变化等。

本实验采用稳态法进行测量。

其基本原理是先对测试样品进行加热，使其内部形成稳定的温度分布，然后进行具体温度的测量，进而通过公式得出热导率。

二、关键词稳态法傅里叶导热方程式热电偶温差计不良导体热导率三、实验基本要求1．了解热传导现象；2．学习用稳态法测非良导体的导热系数；﹒3．学会用作图法求冷却速率。

四、仪器简介序号名称型号规格1 电子天平线性误差±0.1g2 测导热率的实验装置加热盘、待测样品橡胶盘、散热铜盘3 游标卡尺量程：0~125 mm分度值：0.02 mm0.02mm∆=仪4 秒表（手机计时器也可）【实验装置】A—带电热板的发热盘B—螺旋头C—螺旋头D—样品支架E—风扇F—热电偶G—杜瓦瓶H—数字电压表P—散热盘- 7 -五、实验原理当物体内部温度不均匀时，就有热量从高温向低温传递，用导热系数k 表示物体导热能力的强弱。

本实验采用稳态平板法测量不良导体的导热系数。

在本方法中，样品制成平板形，其上端面与一稳定的均匀发热体相接触，下端面与一均匀地散热体相接触。

实验报告课程名称：大学物理实验（一）实验名称：不良导体热导率的测量一、实验目的1.了解热传导现象的物理过程2.学习用稳态平板法测量不良导体的热导系数3.测量铜盘的散热速率二、实验原理图1是不良导体热导系数测量装置的原理图。

各部分为：A-传热圆筒、B-待测样品、C-铜盘、D-底座、E-红外灯、G-数字电压表、H-单刀双掷开关、J-杜瓦瓶。

为保证传热稳定，传热圆筒A、待测样品B和散热铜盘C三者的表面密切接触，如图2所示。

温度用热电偶的温差电动势表示，杜瓦瓶装有冰水混合物，为热电偶提供参考温度。

实验中，维持待测盘的上表面A有稳定温度，下表面铜盘C有恒定温度（侧面近似绝热）。

根据(1)式，在稳态时通过样品的传热速率可以写为，(2)式中为样品的厚度，为样品上表面的面积（为样品盘的半径），为待测样品盘的上、下表面的温度差，为导热系数。

在稳态条件下(和的值恒定不变)，通过待测样品盘B的传热速率与铜盘C向周围环境散热的速率相等，即(2)式中的铜盘C在稳态条件下的散热速率，可以通过铜盘C的在不与样品接触时的自由散热速率（附近）得到。

由于铜盘C的稳态散热面积为，自由散热面积为，因此，(3)其中和分别是铜盘C的半径和厚度。

根据比热容的定义，自由散热速率可写为，(4)其中和分别为铜盘C的质量和比热容，为铜盘C的冷却速率。

由式(2)、(3)和(4)可得样品B的导热系数为：(5)因此只要测出铜盘C的自由冷却速率，代入相关的参数即可求出样品的导热系数。

本实验用数字电压表测得的热电偶的温差电动势表示温度。

热电偶的温度-电压系数是定值，根据(5)式可知，只需测定电压以及电压的变化率，不需计算具体的温度值。

加热装置通过自耦调压器和红外灯来实现。

通过维持加热电压等于110V，待系统达到稳态，记录稳态下铜盘C的电压值，然后测量铜盘C在该稳态电压值附近的自由散热系数，结合质量、厚度等参数即可得到该稳态下的样品的导热系数。

三、实验仪器：2.不良导体热导率的测量3.实验仪器：导热系数测量仪、杜瓦瓶、自耦调压器、数字电压表、秒表、游标卡尺、橡胶盘四、实验内容：测量橡胶盘的导热系数1.用游标卡尺测量铜盘和橡胶盘的直径和厚度，记录表格1；2.打开主仪器放大图，把红外灯上移（需先断开红外灯的连线5），同时把保温桶移开（需先断开加热盘的连线1），然后把橡胶盘放置在铜盘C上，最后移回保温桶和红外灯；3.按图7连接电路；4.双击“数字电压表”，并调零和选择量程（）；5.双击“自耦调压器”，把电压调至，等待样品导热达到稳态；等待过程中不断切换单刀双掷开关，并观察测量值，如果在10分钟内加热盘和散热盘的温度基本没有变化，则可认为达到稳态（为缩短达到稳态时间，可先将红外灯电压调至左右，大约5分钟后再将到）；记录稳态下加热盘A的电压和铜盘C的电压7.移开红外灯（需先断开红外灯的连线5）和保温桶（需先断开加热盘的连线1），取出橡胶盘，再把红外灯和保温桶复位，并连接好线；8.使铜盘C加热至高于稳态温度10度左右（电压增加约，建议不要高太多，否则降温值需要较长时间）；9.把调压器电压减小为0，移开红外灯和保温桶，让铜盘C自由冷却，每隔30s记录一次电压值，选择最接近前后的6个数据，记录表格2；10.用逐差法求出铜盘C的冷却速率，并计算橡胶盘的导热系数；用作图法求出冷却速率五、数据记录：表1 铜盘和橡胶盘的尺寸测量铜盘质量：，橡胶盘质量：铜的比热容：测量次数 1 2 3 平均值铜盘直径(mm) 128.32 128.32 128.34 128.32铜盘厚度(mm) 7.14 7.16 7.14 7.14 橡胶盘直径(mm) 130.08 130.08 130.06 130.07 橡胶盘厚度(mm)8.128.128.148.12表2 铜盘的自由冷却速率测量 稳态时加热盘A 的温度对应的电压：稳态时铜盘C 的温度对应的电压：时间（s ） 030 60 90 120 150 180 210电压V_C(mV) 2.72 2.66 2.62 2.57 2.52 2.48 2.44 2.39时间（s ） 240 270 300 330 360 390 420 电压V_C(mV)2.38 2.34 2.29 2.26 2.22 2.18 2.14六、数据处理逐差法计算冷却速率，选择靠近平衡温度的六个温度点:0 30 60 90 120 150 2.722.662.622.572.522.48dT (2.48 2.62)(2.52 2.6)(2.57 2.72)0.001604/3*30*3mV s dt -+-+-==-导热系数的大小：()()2122 0.11/(*)2 (())C C dTB dt BC C R h mch W m k R T T R h λπ+=-=-+七、结果陈述：这个散热速率和时间符合线性规律 导热系数为0.11W/(m*k)八、实验总结与思考题试分析实验中产生误差的主要因素以及实验中是如何减小误差的？ 操作时间要准确，多次测量取平均值傅里叶定律中 (传热速率)是不易测准的量。

竭诚为您提供优质文档/双击可除不良导体热导率的测量实验报告篇一：不良导体的导热系数的测定实验报告梧州学院学生实验报告成绩：指导教师：专业：班别：实验时间：实验人：学号：同组实验人：1234篇二：不良导体热导率的测定不良导体热导率的测定彭志伟（第一作者），贾林江（第二作者）摘要：在稳态法测量不良导体热导率的实验中，传统的通过作图求斜率测定散热速率的方法存在很大的主观性，对实验(:不良导体热导率的测量实验报告)结果产生的误差是不可控制的，本文通过对散热规律的研究，利用matlab多项式拟合，给出了一种测定散热速率的方法，并分析了其合理性，很大程度上降低了实验误差。

关键字：不良导体；散热速率；稳态法；数据拟合1问题的提出在用稳态法测量热导率的实验中，对散热速率的测量是通过让黄铜盘自然冷却，每隔30s测量一次温度，最后在坐标纸上描出冷却曲线，作出曲线在最接近?2的切线，用其斜率来求得冷却速率。

通过对比不同学生所作冷却曲线发现，曲线的光滑程度，所作切线与原曲线的相切程度相差很远，给实验结果带来很大误差。

如果能改进这种数据处理方法，对实验结果的准确度有很大提高，同时加深了学生对实验原理的理解。

2实验原理及过程2.1实验原理及改进2.1.1基本原理本实验利用热源在待测样品内部形成不随时间改变的稳定温度分布，然后进行测量，即稳态法。

1882年Fourier 给出了热传导的基本公式——Fourier导热方程。

方程指出，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此相距为h、温度分别为?1、，若平面面积为s，则在?t时间内通过面积s的热量?Q?2（设?1??2）满足下述方程：Q?ks12（2.1.1）?th式中，?Q/?t为热流强度，k称为该物质的热导率（又称导热系数），单位为w/(m?k)。

本实验装置如图1所示。

在支架D上依次放上圆铜盘p、待测样品b和厚底紫铜圆盘A。

在A的上方用红外灯L加热，使样品上、下表面分别维持在稳定的温度?1、?2，?1、?2分别与插入在A、p侧面深孔中的热电偶e来测量。

北航不良导体热导率的测量研究性实验报告摘要：本实验旨在通过热电偶法，研究不良导体的热导率。

选用了常见且具有典型代表性的多个材料作为实验样品，包括木材、橡胶、聚乙烯、泡沫塑料等等。

通过对比不同材料的热导率，可以得到实验结果：热导率较低的材料，如泡沫塑料，其隔热效果显然更加明显。

关键词：热导率；不良导体；热电偶；隔热效果一、实验目的1. 通过热电偶法，研究不良导体的热导率。

2. 探究不同材质的热导率差异。

3. 了解不良导体的隔热效果。

二、实验仪器1. 热电偶仪2. 实验样品：木材、橡胶、聚乙烯、泡沫塑料等三、实验原理热导率是指单位时间内，单位面积距离内，热量传递的速率。

对于不良导体而言，其热传递速率显然要比导体来的慢。

具体而言，条件相同的情况下，热导率越低，代表着物质的隔热效果越明显。

本实验采用的是热电偶法。

热电偶是由两种不同材料所组成的，当其端口温度不等时，会产生热电势。

而好导体中电流流过会散热，影响温差大小，而不良导体中的热传递效率相对较低，导致温差得到保留。

因此，对于不良导体，可以通过热电偶法，测得两端不同温度的热电势，进而计算出其热导率。

四、实验步骤1. 将各种实验材料分别加工成小块，制成规定尺寸的样品。

样品的厚度要求在1.5cm 以内，宽度和长度尽量相等。

保证每种材料的样品数量均匀且不少于三个。

2. 在热电偶仪读数头上，固定热电偶，按要求调整热电偶组的距离。

3. 将实验所需材料样品分别加工成小块，有规律地放置于平整的桌子上，尝试使其与热电偶的距离均匀、相等。

4. 开始实验前将所有样品放置两三小时，让其与室温相适应；在实验前，将每个材料的初始温度都测量一遍，以确定其当前的初始温度。

5. 在实际测量前，预热热电偶头和实验样品至少30分钟。

6. 将热电偶头放置于样品的表面，并启动热电偶仪。

在样品的一端施加泡沫装置，避免外界因素的干扰，影响热导率的准确测量。

7. 通过热电偶测量出不同样品的热电势。

式中a = λ/ρc，λ为材料的导热系数，ρ为材料的密度，c 为材料的比热。

可以给出此方程的解为：考察t(x,τ )的解析式〔2〕可以看到，随加热时间的增加，样品各处的温度将发生变化，而且我们注意到式中的级数求和项由于指数衰减的原因，会随加热时间的增加而逐渐变小，直至所占份额可以忽略不计。

定量分析说明，当以后，上述级数求和项可以忽略。

这时式〔2〕可简写成：这时，在试件中心处有x = 0，因而有：在试件加热面处有x = R，因而有：由式〔4〕和〔5〕可见，当加热时间满足条件时，在试件中心面和加热面处温度和加热时间成线性关系，温升速率都为此值是一个和材料导热性能和实验条件有关的常数，此时加热面和中心面间的温度差为：由式〔6〕可以看出，此时加热面和中心面间的温度差↵t和加热时间⎜没有直接关系，保持恒定。

系统各处的温度和时间呈线性关系，温升速率也相同，我们称此种状态为准稳态。

当系统到达准稳态时，由式〔6〕得到根据式〔7〕，只要测量进入准稳态后加热面和中心面间的温度差⊿t，并由实验条件确定相关参量q c和R ，则可以得到待测材料的导热系数λ。

其它在进入准稳态后，由比热的定义和能量守恒关系，可以得到以下关系式：比热为：式中为准稳态条件下试件中心面的温升速率〔进入准稳态后各点的温升速率是相同的〕。

由以上分析可得：只要在上述模型中测量出系统进入准稳态后加热面和中心面间的温度差和中心面的温升速率，即可由式〔7〕和式〔9〕得到待测材料的导热系数和比热。

2.热电偶温度传感器：热热电偶结构简单，具有较高的测量精确度，测温范围为－50～1600°C，在温度测量中应用极为广泛。

由A、B 两种不同的导体两端相互紧密的连接在一起，组成一个闭合回路，如图2〔a〕所示。

当两接点温度不等〔T>T0〕时，回路中就会产生电动势，从而形成电流，这一现象称为热电效应，回路中产生的电动势称为热电势。

理论分析和实践证明热电偶的如下根本定律：热电偶的热电势仅取决于热电偶的材料和两个接点的温度，而与温度沿热电极的分布以及热电极的尺寸与形状无关〔热电极的材质要求均匀〕。

梧州学院学生实验报告
成绩：指导教师：
专业：班别：实验时间：
实验人：学号：同组实验人：
图1
实验中应该在两个传感器上涂些导热硅脂或者硅油，以使传感器和加热盘、散热盘充分接触；另外，加热橡皮样品的时候，为达到稳定的传热，调节底部的三个微调螺丝，使样品与加热盘、散热盘紧密接触，注意不要中间有空气隙；也不要将螺
减小样品侧面与底面的放热比，
样品内部的温度梯度，从而减小实验误差，所以实验过程中，风扇一定要打开。

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闪光法测不良导体热导率实验报告一、实验目的1.测量不良导体的热导率。

2.了解一种测定材料热物性能参数的方法。

3.了解热物性参数测量中的基本问题。

4.学习正确使用高压脉冲光源和光路调节技术以及用计算机控制实验和采集、处理数据。

二、实验仪器仪器包括闪光法热导仪（包括高压脉冲氙灯和光源、光学调节系统、待测样品、P-N结温度传感器、放大电路、AD/DA卡、微机、软件等）。

本实验装置分为三部分：①光学系统②测温系统③数据采集和处理系统。

装置框图见图2所示。

图2 测量系统示意框图1、光学系统包含高压脉冲氙灯，氙灯电源，椭球反光镜，样品和样品盒，氙灯及样品的三维调节装置。

实验所用的高压脉冲氙灯形状为直管式。

当电极两端加高压600-1000V，极间放电，发出耀眼的白光。

本实验就是利用氙灯的瞬间放电对试样进行加热。

2、测温系统它的作用是将其对温度变化的响应以电压形式输出。

为了能被微机识别，需将输出信号放大。

两只温度传感器的作用分别是作为测温元件和用于补偿电路中。

放大电路中所用放大器为低噪声场效应运算放大器，信噪比较高，试样为酚醛胶布板、大理石、瓷砖。

3、数据采集和处理系统实验中利用D/A 转换功能触发光脉冲，同时用A/D 转换功能采集由PN 结温度传感器接收到的样品背面的温升信号，由微机屏幕显示出温升曲线。

三、 实验原理1. 傅里叶导热定理和热导率热传导是指发生在固体内部或静止流体内部的热量交换过程为使问题简化, 假设样品为棒状, 热量沿一维传播; 在棒上取微元x→x+dx, 如图中所示. 根据Fourrier 导热定律, 单位时间内流过某垂直于热流方向, 面积为A 的热量, 即热流为:xTKA t q ∂∂⋅-=∂∂ 其中q 为热流, 表示等温面上沿温度降低方向单位时间内传递的热量; K 为热导率, 表示单位时间内在单位长度上温度降低1K 时, 单位面积上通过的热量; 而在Δt 时间内通过截面A 流入小体积元dV=Adx 的热量为：t dx x TKA q ∆⋅⋅∂∂⋅=∆22， 而小体积元升高温度ΔT 所需要的热量为：t tTAdx c q ∆⋅∂∂⋅⋅=∆ρ' 在无外界条件变化的情况下， 以上两式应当相等， 联立以上两式， 可以得到：22x T K t T c ∂∂⋅=∂∂ρ， 并可以由此推知热流方程： 022=∂∂⋅-∂∂xT D t T其中D=K/cρ为热扩散率。