隔热材料导热系数测试技师（中级）考试试卷及答案

隔热材料导热系数测试技师（中级）考试试卷及答案填空题（每题1分，共10分）1.导热系数的单位是______2.护热平板法中主加热板与护热板的温差应控制在______以内3.热流计法适用于测试______的隔热材料4.激光闪光法主要测试材料的______5.导热系数测试环境温度通常稳定在______左右6.GB/T10294是关于______的国家标准7.样品厚度偏差不应超过______8.热流传感器校准周期一般为______9.隔热材料导热系数随温度升高通常______10.测试样品表面应______，无裂缝孔隙单项选择题（每题2分，共20分）1.属于稳态法测试导热系数的是（）A.护热平板法B.激光闪光法C.热线法D.闪光法2.护热平板法中热流密度q与主加热板功率P的关系是（）A.q=P×SB.q=P/SC.q=P×dD.无关系3.热流计法样品数量通常为（）A.1块B.2块C.3块D.4块4.激光闪光法中λ=α×ρ×c，c是（）A.密度B.比热容C.热扩散系数D.热流密度5.隔热材料导热系数测试相对误差应≤（）A.1%B.5%C.10%D.15%6.不适合护热平板法的材料是（）A.岩棉板B.聚苯板C.气凝胶D.金属箔7.热流传感器应安装在样品（）A.中心B.边缘C.加热板表面D.冷却板表面8.热阻R与厚度d、导热系数λ的关系是（）A.R=λ×dB.R=λ/dC.R=d/λD.R=1/(λ×d)9.测试湿度应控制在（）A.30%RH以下B.50%RH±5%C.70%RH以上D.无要求10.热线法适用标准是（）A.GB/T10294B.GB/T10295C.GB/T10297D.GB/T10298多项选择题（每题2分，共20分）1.稳态法测试导热系数的方法有（）A.护热平板法B.热流计法C.激光闪光法D.平板稳态法2.影响导热系数的因素有（）A.温度B.湿度C.密度D.孔隙率3.激光闪光法需测试的参数有（）A.热扩散系数B.热流密度C.密度D.比热容4.护热平板法样品要求（）A.厚度均匀B.表面平整C.无破损D.任意尺寸5.热流计法适用范围（）A.高温（>1000℃）B.中温（-20~100℃）C.低导热系数D.金属材料6.测试误差来源包括（）A.样品制备B.仪器校准C.环境波动D.热损失7.属于隔热材料的是（）A.岩棉B.聚苯泡沫C.钢材D.气凝胶8.护热板的作用是（）A.减少边缘热损失B.加热样品C.保证一维热流D.冷却样品9.热流计法注意事项（）A.样品接触紧密B.环境稳定C.传感器校准D.记录时间10.激光闪光法特点（）A.稳态测试B.瞬态测试C.测试时间长D.适用于薄样品判断题（每题2分，共20分）1.导热系数越大，隔热性能越好（）2.护热平板法是稳态法（）3.热流计法无需样品厚度均匀（）4.激光闪光法可直接测导热系数（）5.湿度增加，导热系数增大（）6.GB/T10294适用于热流计法（）7.样品表面粗糙度影响测试结果（）8.热流计法温度范围比护热平板法宽（）9.测试相对误差应≤5%（）10.激光闪光法适用于金属（）简答题（每题5分，共20分）1.简述护热平板法测试原理答案：基于稳态一维热传导。主加热板与护热板同温，使主加热板热流仅垂直通过样品（无边缘损失）。测主加热板功率（得热流密度q）、样品厚度d、两侧温差ΔT，按傅里叶定律λ=q×d/ΔT计算。需系统达稳态（温度波动≤0.1℃/10min），样品与板接触紧密。2.影响隔热材料导热系数的主要因素答案：①温度：多数随温度升高而增大（气体导热、固体辐射增强）；②湿度：吸湿后孔隙空气被水替代（水导热系数大）；③密度：存在最优密度，过密/过疏均使导热系数增大；④孔隙率：孔隙率高则空气多，导热低，但孔隙过大对流增强；⑤结构：纤维排列、泡孔大小影响热传导路径。3.热流计法测试前准备工作答案：①样品：切3块相同样品，厚度均匀（±1%）、平整干燥；②仪器：校准热流传感器、温度传感器，检查加热/冷却系统；③环境：控温20℃±2℃、湿度50%RH±5%，无气流；④调试：预热30min，设置温度，样品居中安装，接触紧密无间隙。4.激光闪光法测试步骤答案：①样品：切直径10~20mm、厚度0.5~5mm的薄样品，两面抛光干燥；②仪器：预热，设置温度，校准激光能量、探测器；③安装：样品入加热炉，抽真空/充保护气，加热至设定温度保温；④测试：发射激光脉冲，测背面温度曲线；⑤计算：由曲线得热扩散系数α，结合ρ、c得λ=α×ρ×c。讨论题（每题5分，共10分）1.如何减少测试中的边缘热损失？答案：①护热平板法：主/护热板温差≤0.1℃，补偿边缘热流；②样品尺寸：边长≥10倍厚度，减少边缘效应；③密封：样品边缘用铝箔/隔热胶密封，阻断对流；④热流计法：传感器装中心，避免边缘干扰；⑤环境：稳定无气流，减少边缘热交换；⑥校准：定期校准仪器，提高温度控制精度。2.对比护热平板法与热流计法的适用范围及优缺点答案：适用范围：护热平板法（中低温-20~200℃、低导热<0.1W/(m·K)、大平板样品）；热流计法（中温-20~100℃、低导热、小样品）。优缺点：护热平板法精度高（≤5%），但测试慢（几小时）、样品大；热流计法测试快（几十分钟）、样品小，但精度稍低（≤10%）、边缘损失影响大。需按需选择（高精度选前者，快速检测选后者）。答案部分填空题答案1.W/(m·K)2.0.1℃3.中低温、低导热系数4.热扩散系数5.20℃±2℃6.护热平板法测试导热系数7.±1%8.1年9.增大10.平整单项选择题答案1.A2