保温材料导热系数测定实验报告

保温材料导热系数测定实验报告导热系數的测t导热系数（又称导热率）是反映材料热性能的J重要物理量，导热系数大、导热性能好的材料称为良导体，导热系数小。导热性能差的材料称为不良导体。一般来说，金属的导热系数比非金属的要大，国林的子热系数比液体的要大，气体的导热系数疑小。因为材料的导热系数不仅随温度、压力变化，而且材料的杂质含量、结构变化都会明显影响导热系股的数值，所以在科学实验和工程设计中，所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。一.实验目的用稳态平板法测量材料的导热系数。工用地的行的的来放分析用稳志法测也不良导体导热属教存在的缺点。实验原理松路0热盟传递过程中的一特方式。导热系数是捅述物体导热性能的物理量A/ h单位时间内通过某一截面积的热量dQ/dt是——个无法直接测定的量，我们设法将这个量转化为较容易测量的量。为了维持一个恒定的温度梯度分布，必须不断地给高温侧铜板加热，热量通过样品传到低温侧铜板，低温侧铜板则要将热量不断地向周围环境散出。单位时间通过截面的热流量为:Af °hB当加热速率、传热速率与教热速率相等时，系低温侧铜板的散热速率就是样品内的传热速率系统就达到一个动态平衡，称之为稳态，此时奉。这样，只要测量低温侧钢板在稳态温度T2下散热的速率，也就间接测量出了样品内的传热速率。但是，制板的散热速率也不易测量，还需要进一步作参量转换，我们知道，铜板的散热速率与冷却速率（温度变化率）do/t二-mcr/t式中的m为铜板的质量，C（为铜板的比热容，负号表示热量向低温方向侧钢板冷却速率的测量。铜板的冷却速率可［以这样测量，在达到稳态后，移去样品。用加热铜板直接对下铜板加热，使其温度高于稳态温度12（大药高出10C左右），再让其在环系描绘出h曲线（见阳2）,曲线在T2处的9斜率就是钢板在稳态温度时n2下的冷布速率。应该注意的是，这样得出的4T0t—是铜板全部表面暴露于空气中的冷却速率，其散热面积为为在关量中，《其中阳初加分别是下解板的半轻和厚度），然面，设样品截面半径为R，在实验中稳态传热时，制板的上表面面积为12）是被祥品全部规面发能分（RvRp）覆盖的，由于物体的散热速事与与它们的面积”成正比，所以稳态时，铜板胶热速率的表达式应修正为:将上式代入热传导定律表达式，考虑到ds=nR2，可以得到导热系数:2wC■竺.————才中的分身单品的能登物，为精品的高度、m为下制板的质量、。为钢的比热称、印三主要实验仪器C-3型导热系数测试仪•测试样品（疑话•硅橡胶、胶木板、空气等）新卡尺等。4•实验内容不良导体导热系数的测量(2)用游标卡尺测量样品、下铜盘的几何尺时，5次测量取平均值。(2)设定一个加热温度。样散窄时稳测程品及下朗盘(微热盘)，调节下圆盘托架上的三个微调螺线，使待测样品与上、下铜盘接触良好。面的代国应想抽入胶热高口侧面的小孔中，井将集皮淑度伦感器技线连技到收昌面板的传感器插座。为了保证温度测量的准确性，采量发热盘A和散热盘P时手动调节测温对象。采用同一个温度传感器测温，在需要测金正民样8期本0的他后移去特品。推统对下解众加势，当下懈盘温度比nc对金属样品应为B)础5C左右时，移去圆筒，让下制盘所有表面均基满于空气中，使下制盘自然冷却，每隔30秒读一次下制盘的温度示值AT并记录。根据测量值求出霊。金属导热系数的测量将金属铝棒至F发热盘和散热盘之间。复2的为机的服格达的定量度时，记录上下两面粗度。此时教热益温度为任.重复之前步骤测量该温度下的散热速率。'《(3)此时热导系数为:空气的导热系数的测量调节三个螺栓，使发热盘也散热盘平行，它们之间的距离为h.用塞尺测量它们之间的更离。此距离即为空气层的厚度。(注意:由于存在空气对流，所以此距离不宜过大•)铜板比热容C=0.09197Cal:g-.C-1由以上数据可得散热盘半径R：4.91.cm待测样品半径为R2-A.987cm

稔态If'Jt7；-7L2°CTz-56^nC再由表中数据算得散热速率古0.019g°C/5AT_AT_(6L8+召1.2十枳}.石+百①0—594-f乱8-5&2-57*7}0.019g°C/5TOC\o"1-5"\h\zAZ 30x4x4 960由公式得：,严AT(论+2妇血 12=m*C*——• s • M(2禺+2知)•{—?；)Z；，宓加ISO血环 一.1(2x4.913+2x0.928)x(71.2-56.8)小4.987》-48807x10^fm-K⑵合風！瑚系敌的测星12弓a5D/cin2.SISz.aofi2.S222.S162.S1SL/cm65166.9166.918G.9126.9086S14l/h：fin90IM150.汕i270丁.吒57.757.156.□M.254.654.0314TL^tl.4C12=56.51C Ti=55.—=ammuc/5A/由公式得:Arhp1A-tn*C • • 山〔£—巴｝JT•Rp6914=658x0.09197x0.0204x一-一61.4-56.5x1.409=027934!咖“】『（°C尸"16.9F7/耐K（3）空吒的导热紊敌的测虽h=1.98mm T1=71.1T?TA4.1Ct^s3&eo90120150130210240270T/r16.S46.14G.045.645.244.9■^.5■II.2.418（加空气的导热慕敌的测蜃h^l.98mmT1=7L11C ?2=-!5.IT306090120150]8C210240270T/r■16.846.4,46.0,.…45.244.9LL5□241aT■AT——=0.0125yC/jAi由公式得盂. 八T 打1Af（片一巧）兀・/?；二⑹xO.0919750125、］ 器二0.二⑹xO.0919750125、］ 器二0.0758x104Cal-cm^-a<^C)=O.9317W/mK相对误差厂=-2.26%A'.或验第论及谋算价析°"‘1.由以上实验测得:待测不良导体在T=56.8°C时的散热系数为2=0.