[实用新型]一种低温材料导热系数测量装置

说明书

本实用新型公开了一种低温材料导热系数测量装置，包括温控加热台、可调节绝热层、导热体和致冷装置；其中，所述温控加热台上设置有所述可调节绝热层，所述可调节绝热层上设置有多个导热体，所述导热体的顶部设置有致冷装置。本实用新型采用导热体来形成温度梯度分布，避免了低温待测材料结霜、接触不良对温度梯度分布的影响，且所述导热体能将液相样品直接冷冻成厚度均匀的固相样品，省去了切割、抛光等复杂工序。本实用新型可通过温控台温度调节、可调节绝热层厚度调节以及导热体厚度调整的方式实现温度调节，便于测量不同温度状态的待测材料的导热系数。

技术领域

本实用新型属于热学实验测量技术领域，具体涉及一种低温材料导热系数测量装置。

背景技术

导热系数是反映材料导热性能的物理量，是物质最基本的特性参数之一，是传热有关的工程技术设计的重要影响因素。测量材料导热系数的方法大致上分为稳态法和瞬态法。物体按导热性能可分为良导体和不良导体。对于良导体一般用瞬态法测量其导热系数，即通过测量正在导热的物体在某段时间内通过的热量。对于不良导体，由于待测材料内部容易形成稳定的温度分布，常用稳态法测定导热系数。目前常规稳态法测导热系数的实验装置都是通过恒温热源经由待测材料向外部环境自然传热、散热以建立稳定的温度分布，再通过测定散热速率来确定待测材料的导热系数。

在低温情况下，常规测量装置会由于空气中的水汽会在装置表面凝结成冰，阻碍系统形成稳定的温度分布并影响散热速率的测定。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种低温材料导热系数测量装置，解决现有导热系数测量装置不易测量低温状态材料的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种低温材料导热系数测量装置，包括分布式测温模块、温控加热台、可调节绝热层、导热体和致冷装置；其中，所述温控加热台上设置有所述可调节绝热层，所述可调节绝热层上设置有至少两个导热体，最上层的所述导热体的顶部设置有致冷装置；两个所述导热体之间能够放置待测材料，每个所述导热体上均设置有多个测温孔，所述分布式测温模块包括温度传感器与测温仪器，所述温度传感器一端插入所述测温孔中，另一端与所述测温仪器相连。

可选的，所述测温仪器上具有多个温度测量通道，所述温度传感器通过插入所述温度测量通道与所述测温仪器连接。

可选的，当待测材料为液态时，所述低温材料导热系数测量装置还包括垫块，所述垫块放置在两个导热体之间，用于为液态的待测材料留出空隙。

可选的，所述低温材料导热系数测量装置还包括隔热保护套，所述隔热保护套包裹在每个所述导热体的表面。

可选的，所述低温材料导热系数测量装置还包括保温容器，所述温控加热台、可调节绝热层、导热体、致冷装置和隔热保护套均放置在所述保温容器内部，所述保温容器底部具有开口。

可选的，所述隔热保护套在所述测温孔处开设有缝隙。

可选的，所述导热体的材料为铜或铝合金。

可选的，所述可调节绝热层由多层隔热薄膜叠加而成。

可选的，所述导热体为圆柱体金属块。

可选的，所述致冷装置为金属皿，所述金属皿内放置有致冷物质，所述致冷物质为液氮或干冰。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：