热分析课堂——通过DSC测量材料的导热系数

发布网友发布时间：2024-10-24 17:13

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热心网友时间：2024-11-05 15:57

在电子行业快速发展的背景下，高效散热成为关键问题。热管理材料，尤其是高导热系数的材料，在5G射频芯片、无线充电等领域扮演着重要角色。梅特勒托利多差示扫描量热仪DSC，作为热分析工具，被用于测量材料的导热系数λ，通过测定其比热容cp和密度ρ，计算出热扩散率α，评估材料的散热性能。

DSC测试中，以圆柱体样品为例，通过设置参比端和样品端的测量，利用金属熔化点的温度变化来计算导热系数。首先，确保样品和传感器间的良好接触，如使用涂有导热油的轻质铝坩埚。通过测量样品端温度变化（Ts）、金属熔点（Tm）和热流（φ），利用静态热阻理论，我们可以得到导热系数的计算公式。

在实际操作中，通过两种高度不同但材料相同的圆柱体样品的测试，可以进一步简化公式，获取更准确的结果。如选用纯金属镓（熔点29.8℃）进行测试，需注意样品尺寸、加热速率和气氛控制等因素，以确保数据的可靠性和准确性。实验结果显示，采用两次测试的方法（分别放置样品与不放置样品）得出的导热系数与文献值吻合度高，验证了该方法的有效性。

总的来说，DSC为热管理材料的导热系数测试提供了实用且精确的手段，有助于电子行业的研发和品质控制。