稳态和动态热导率有什么区别?

发布网友发布时间：2023-07-20 09:37

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热心网友时间：2024-12-13 09:05

从原理上来讲不同点是：

稳态法时试样内有稳定的一维热流场，所以稳态法测量的热导率具有明显的方向性，热导率方向与热流方向相同。

而动态法则是则没有方向性，测量的是整个试样整体的平均热导率，所以动态法适合测量均质材料。当然，激光脉冲法是个特例，只能测量方向向性热扩散率，然后根据密度和比热容算出测试方向上的热导率。

从测试方法上来讲不同点是：

1、稳态法测试方法核心就是要实现稳态法测试原理模型的各种边界条件。尽管稳态法热导率测量计算公式简单，但边界条件的实现要达到很高的要求，比如绝热边界条件的实现等，所以稳态法测试设备比较庞大，不太适合小尺寸试样测试。

2、动态法则相反，测试模型对边界条件没有太多的要求，只要试样尺寸足够大，试样测试前的温度恒定就可以，所以动态法热导率测试设备一般都相对比较简单。但动态法的测试数据方法一般都比较复杂，甚至要进行复杂的数学公式进行各种修正。

扩展资料

常用的热导率测试方法有：热流计法、防护热板法、圆管法、热线法、闪光法。但可以归并为两类基本方法：一类是稳态法，另一类是动态法。用稳态法时，先用热源对测试样品进行加热，并在样品内部形成稳定的温度分布，然后进行测量。而在动态法中，待测样品中的温度分布是随时间变化的，例如按周期性变化等。

1、热流计法

热流计法是一种间接或相对的方法。它是测试试件的热阻与标准试件热阻的比值。当热板和冷板在恒定温度和温差的稳定状态下，热流计装置在热流计中心区域和试件中心区域建立一个单向稳定热流密度，该热流穿过一个（或两个）热流计的测量区域及一个（或两个接近相同）试件的中间区域。

2、防护热板法

防护热板法的工作原理和热流法相似，其测试方法是公认的准确度最高的，可用于基准样品的标定和其他仪器的校准，其实验装置多采用双试件结构。其原理是在稳态条件下，在具有平行表面的均匀板状试件内，建立类似于两个平行的温度均匀的平面为界的无限大平板中存在的一维的均匀热流密度。

双试件装置中，由两个几乎相同的试件组成，然后其中夹一个加热单元，加热单元由一个圆或方形的中间加热器和两块金属板组成。热流量由加热单元分别经两侧试件传给两侧冷却单元。

3、圆管法

圆管法是根据圆筒壁一维稳态导热原理，测定单层或多层圆管绝热结构导热系数的一种方法。如果绝热材料在管道上使用，则必须根据使用状况用圆管法进行测定。因为圆管法能将绝热材料在管道上的实际使用状况，如绝热材料间的缝隙及材料的弯曲等因素都反映在测试结果中。

4、热线法

热线法是应用比较多的方法，是在样品（通常为大的块状样品）中插人一根热线。测试时，在热线上施加一个恒定的加热功率，使其温度上升。这种方法的优点是产品价格便宜、测量速度快，对样品尺寸要求不太严格。

缺点是分析误差比较大，一般为5%~10%。这种方法不仅适用于干燥材料，而且还适用于含湿材料。该法适用于导热系数小于2W/mK的各向同性均质材料导热系数的测定。

5、闪光法

闪光法可看作是一种绝对的试验方法，适用测量温度为75~2800K，热扩散系数在10-7~10-3m2/s时的均匀各向同性固体材料。测试原理为：小的圆薄片试样受高强度短时能量脉冲辐射，试样正面吸收脉冲能量使背面温度升高，记录试样背面温度的变化。

参考资料：百度百科-导热系数法

热心网友时间：2024-12-13 09:05

稳态热导率和动态热导率是描述材料导热性质的两个概念，它们之间存在一些区别。下面是它们的定义和区别：

稳态热导率：稳态热导率描述的是材料在稳定热传导条件下的导热性能。当材料处于稳态时，温度梯度保持不变，热量以稳定的速率从一个区域传导到另一个区域。稳态热导率通常用符号λ表示，单位是瓦特/米·开尔文（W/m·K）。稳态热导率是一个材料特性，取决于材料的组成、结构和温度等因素。

动态热导率：动态热导率描述的是材料在非稳态条件下的导热性能。非稳态条件下，温度梯度随时间变化，热传导过程不再稳定。动态热导率通常用符号λ(t)表示，其中t表示时间。动态热导率可以用于描述材料在瞬态热传导或周期性热传导等非稳态过程中的导热性能。

因此，稳态热导率和动态热导率的区别在于热传导过程是否稳定。稳态热导率适用于热传导过程稳定、温度梯度保持不变的情况，而动态热导率则适用于非稳态情况，其中温度梯度随时间变化。